Um novo estudo publicado no Journal of Nuclear Materials ajudará no desenvolvimento de materiais que possam suportar as condições extremas dentro de um reator de fusão. O reator de fusão internacional ITER está atualmente em construção na França e espera-se que produza seu primeiro plasma em 2025. Pesquisadores da National Ignition Facility (NIF) estão estudando como o tungstênio, que é um metal refratário com alto ponto de fusão e condutividade térmica , interage com deutério e trítio na preparação para o ITER.

A fusão é um processo que combina dois átomos em um, liberando uma grande quantidade de energia. Num reator de fusão, o deutério e o trítio são aquecidos a temperaturas extremamente altas e combinados para formar hélio e um nêutron. O nêutron carrega a maior parte da energia liberada pela reação de fusão e deve ser absorvido pelas paredes do reator para evitar danos aos componentes do reator.

O tungstênio é um dos principais candidatos ao material que será usado para blindar as paredes de um reator de fusão. No entanto, o tungstênio também é frágil e pode ser danificado pelos nêutrons de alta energia liberados pela reação de fusão. Pesquisadores do NIF estão estudando como os isótopos de tungstênio, que são diferentes formas de tungstênio com diferentes números de nêutrons, podem ser usados ​​para melhorar o desempenho da armadura de tungstênio em um reator de fusão.

Os pesquisadores usaram um poderoso laser para aquecer amostras de tungstênio a temperaturas superiores a 1 milhão de graus Celsius. Eles então adicionaram deutério e trítio às amostras e estudaram como o tungstênio interage com os gases. Os resultados do estudo mostraram que os isótopos de tungstênio se comportam de maneira diferente na presença de deutério e trítio, e que as diferenças de comportamento poderiam ser usadas para melhorar o desempenho da armadura de tungstênio em um reator de fusão.

O estudo é um avanço significativo no desenvolvimento de materiais que possam suportar as condições extremas dentro de um reator de fusão. Os resultados do estudo serão utilizados para conceber e testar novos materiais de armadura de tungsténio para o ITER e ajudarão a preparar o caminho para o desenvolvimento de futuros reactores de fusão.