Registro termonuclear: o tokamak WEST manteve plasma a 50 milhões de °C por seis minutos

O tokamak francês WEST estabeleceu um novo recorde – manteve plasma com temperatura de cerca de 50 milhões de graus Celsius por 6 minutos. Isso foi possível graças ao revestimento interno do reator com tungstênio, um metal com ponto de fusão extremamente alto, de 3.420 °C.

Fonte da imagem: Tokamak WEST/CEA-IRFM

Anteriormente, os tokamaks (câmara toroidal com bobinas magnéticas) utilizavam um revestimento de carbono, o que limitava o tempo de confinamento e a temperatura do plasma. O tungstênio permite atingir densidades e temperaturas plasmáticas mais altas necessárias para manter uma reação termonuclear. Durante o último experimento, o WEST gerou 1,15 GJ de energia, relata Quartz.

«São resultados excelentes”, afirmou Xavier Litaudon, cientista da Comissão Francesa de Energia Atómica (CEA). “Alcançamos um estado estacionário apesar das condições difíceis devido a esta parede de tungstênio.”

Pesquisadores do Laboratório de Física de Plasma de Princeton (PPPL) participaram de experimentos no WEST, usando detectores de raios X para medir parâmetros de plasma. Segundo eles, o tungstênio é muito mais difícil de trabalhar em comparação ao carbono, mas abre mais perspectivas.

Até agora, nenhuma instalação foi capaz de reter plasma tão quente por tanto tempo. Mas são a temperatura e o tempo de retenção os parâmetros-chave no caminho para o uso prático da energia termonuclear. Quanto maior a temperatura e quanto mais tempo ela for mantida, maior será a chance de iniciar uma reação termonuclear autossustentada.

Esta conquista tem implicações importantes para o desenvolvimento de um reator de fusão comercialmente viável. Ao contrário das usinas nucleares tradicionais que utilizam a fissão de núcleos de urânio, em um reator termonuclear ocorre a fusão de núcleos atômicos leves, liberando energia colossal. Isto poderia potencialmente fornecer uma fonte virtualmente inesgotável de energia sem resíduos radioativos. No entanto, ainda existem muitas dificuldades no caminho para a comercialização da energia de fusão. É necessário resolver os problemas de confinamento estável do plasma, aquecendo-o a temperaturas de dezenas e centenas de milhões de graus e transferência eficiente da energia liberada. Portanto, cada nova conquista nesta área é de grande importância.

Curiosamente, não muito tempo atrás, o tokamak coreano KSTAR estabeleceu um recorde de tempo de confinamento de plasma de mais de 100 milhões de graus por 20 segundos, substituindo o desviador de carbono por um de tungstênio, o que dobrou o limite de fluxo de calor do reator.

Embora a aplicação prática da energia de fusão termonuclear ainda esteja longe, cada uma dessas conquistas nos aproxima do nosso objetivo acalentado – uma fonte de energia limpa e praticamente inesgotável, e o papel do tungstênio nisso pode ser insubstituível.