Da Alemanha vem uma nova reviravolta para a pesquisa de fusão
p Plasma helicoidalmente torcido brilha durante a primeira operação de hidrogênio em W7-X em 3 de fevereiro, 2016. Crédito:Instituto Max-Planck de Física do Plasma
p No ano passado, viu o comissionamento e operação inicial de um novo experimento de plasma em grande escala, o Wendelstein 7-X (W7-X) em Greifswald, Alemanha. Projetado, construído, e operado pelo Instituto Max-Planck de Física do Plasma (IPP) com uma equipe internacional de colaboradores, o dispositivo é impressionante. Mas, a comunidade mundial de pesquisa de fusão, que visa desenvolver uma fonte de energia abundante e ambientalmente benigna, está achando os resultados iniciais de plasma do W7-X ainda mais impressionantes. p O trabalho no W7-X começou na IPP nos anos 80 com anos de otimização de projeto que avançou no entendimento do confinamento magnético. A construção do experimento começou em 2005. Ele usa 70 grandes ímãs supercondutores, resfriado criogenicamente para evitar resistência elétrica, para gerar um volume de 30 metros cúbicos que contém e isola as partículas de plasma.
p Nas altas temperaturas necessárias para a fusão, o gás é ionizado, o que significa que átomos eletricamente neutros se dissociam em elétrons e núcleos carregados - um plasma. Essas partículas eletricamente carregadas podem ser guiadas por um campo magnético de força suficiente, daí o uso de ímãs.
p Entre os experimentos de confinamento de plasma, o campo magnético em W7-X é especial. A configuração tem um toque único, moldado pelas bobinas supercondutoras, que otimiza o confinamento do plasma nas escalas de partícula individual e macroscópica (Figura 1). Como um sistema "estelar", também evita a corrente elétrica líquida que atravessa o plasma dos sistemas tokamak, que são mais simples de projetar e construir, mas propensos a eventos dinâmicos que liberam plasma. O design especial das bobinas W7-X, junto com uma força magnética que pode se aproximar de 100, 000 vezes o campo magnético da Terra em sua superfície, e o volume mencionado, coloca W7-X em uma classe por si só.
p Em reconhecimento da importância da pesquisa W7-X, a American Physical Society Division of Plasma Physics convidou o Dr. Thomas Sunn Pedersen, Diretor de Stellarator Edge e Divertor Physics no IPP, para fazer uma apresentação plenária em sua 58ª reunião anual em San Jose, 31 de outubro a novembro 4. Ele irá resumir os resultados iniciais e transmitir a emoção de ter a chanceler alemã, Angela Merkel, a iniciar o primeiro experimento de plasma totalmente operacional no início deste ano.
p A comunidade de pesquisa de fusão tem grandes expectativas para o W7-X durante as operações futuras. Sua força de campo magnético máxima é um pouco menor do que a do Grande Dispositivo Helicoidal supercondutor (LHD) no Instituto Nacional de Ciência de Fusão no Japão, mas o último não se beneficia da estratégia de otimização W7-X. O Helically Symmetric eXperiment (HSX) da University of Wisconsin-Madison usa otimização semelhante à de W7-X, mas seu pequeno tamanho exclui os 20 relevantes para a fusão, 000, Temperaturas de íons de 000 graus Kelvin já obtidas em W7-X.
