Cientistas da Universidade de Huddersfield têm usado novas instalações de classe mundial para realizar experimentos que podem ajudar no desenvolvimento de reatores de fusão nuclear, amplamente considerado como a solução do "Santo Graal" para as futuras necessidades de energia.

Simulando o dano causado por nêutrons de alta energia e partículas alfa produzidos durante o processo de fusão, os pesquisadores de Huddersfield descobriram que o tungstênio - uma escolha preferida de metal dentro do reator - pode se tornar frágil, levando ao fracasso.

"Neste momento, embora o tungstênio seja um dos principais candidatos, não vemos como podemos usá-lo como um material estrutural. Podemos usá-lo como uma barreira, mas não por nada estruturalmente sólido, "afirma o Dr. Robert Harrison, que é pesquisador do Grupo de Pesquisa em Microscopia Eletrônica e Análise de Materiais (EMMA) da University of Huddersfield.

A resposta será desenvolver uma nova liga que combina tungstênio - que tem propriedades desejáveis ​​de extrema dureza e temperatura de fusão excepcionalmente alta - com algum outro material que pode prevenir sua fragilização por danos de radiação e reações de transmutação nuclear, que teria implicações de segurança significativas para a operação do reator.

O Dr. Harrison e seus colegas têm acesso às instalações de Microscópio e Acelerador de Íons para Investigação de Materiais da Universidade de Huddersfield (MIAMI). Estes combinam irradiação iônica com microscopia eletrônica de transmissão. O recém-inaugurado MIAMI-2 - desenvolvido com um prêmio de £ 3,5 milhões do Conselho de Pesquisa em Ciências Físicas e de Engenharia - tem feixes de íons duplos e é uma das instalações líderes mundiais em seu tipo.

Usando íons de hélio e tungstênio para replicar com segurança as partículas alfa criadas durante uma reação de fusão e o bombardeio de nêutrons, os pesquisadores do EMMA foram capazes de replicar os danos causados ​​ao tungstênio. Os resultados são descritos em um novo artigo na revista. Scripta Materialia , de autoria do Dr. Harrison com o Dr. Jonathan Hinks e o Professor Stephen Donnelly.

Progresso está sendo feito em direção ao desenvolvimento da fusão nuclear, que funde átomos em vez de dividi-los como em um reator de fissão convencional. Em construção na França está o Reator de Fusão Experimental Internacional, que pretende ser o primeiro reator que produz mais energia do que consome.

No Culham Center for Fusion Energy em Oxfordshire, o Joint European Torus (JET), é o maior experimento de física de plasma de confinamento magnético operacional do mundo, pretende abrir o caminho para a futura energia da rede de fusão nuclear.

Os defensores da fusão nuclear afirmam que ela tem o potencial de gerar quase ilimitado, energia limpa que é "muito barata para medir". Pesquisas como a investigação do tungstênio da Universidade de Huddersfield podem ajudar a trazer o avanço para mais perto.