Todos nós sabemos que microondas são boas para cozinhar pipoca, mas os cientistas mostraram recentemente que também podem prevenir ondas perigosas em plasmas e ajudar a produzir produtos limpos, energia quase ilimitada com fusão. A fusão ocorre quando as partículas atômicas que se movem rapidamente se chocam umas com as outras e se unem. As partículas precisam ser tão quentes que os átomos se quebrem, deixando um gás de partículas carregadas chamado plasma. A energia emitida quando as partículas de plasma se fundem pode ser aproveitada para produzir eletricidade.
Para aproveitar a energia de fusão, as partículas rápidas podem ser confinadas por um forte campo magnético, que guia as partículas ao longo de um caminho fechado. Se as partículas saírem de seu caminho fechado, eles tornam a fusão menos eficiente e podem até danificar o dispositivo de fusão. Cientistas, Portanto, estão procurando maneiras de evitar que as partículas energéticas se desviem do curso.
Uma maneira pela qual uma partícula pode ser expulsa do dispositivo de fusão é interagindo com as ondas. Assim como um barco em um lago pode ser empurrado pelas ondas que passam, uma partícula em um plasma pode obter um impulso de energia de ondas que se movem ao longo do campo magnético usado para confinar o plasma. No trabalho aqui, as ondas são chamadas ondas de Alfvén em homenagem ao ganhador do Prêmio Nobel Hannes Alfvén que as descobriu. Essas ondas são problemáticas para futuros reatores de fusão tokamak porque tornam mais desafiador manter o plasma quente e em fusão.
"Controlar essas ondas nos ajuda a segurar as partículas rápidas que aquecem os plasmas de fusão, "disse o Dr. Michael Van Zeeland da General Atomics, quem liderou a pesquisa. A equipe internacional que realizou essa pesquisa foi composta por mais de 30 cientistas de todo o mundo que trabalharam juntos para desenvolver uma abordagem para manter as ondas sob controle.
A pesquisa, que foi conduzido no DIII-D National Fusion Facility em San Diego, Califórnia, e a instalação ASDEX-Upgrade na Alemanha, será apresentado na reunião da American Physical Society Division of Plasma Physics em Portland, Oregon. Os cientistas usaram um tipo específico de microondas, ondas de cíclotron de elétrons, que eles direcionaram precisamente perto da localização das ondas no campo magnético. Descobriu-se que as microondas modificam a atividade das ondas significativamente - em alguns casos, removendo-as completamente.
Esta pesquisa produziu uma visão sobre essas microondas em particular e como elas interagem com as ondas nos campos magnéticos. Os pesquisadores acreditam que os resultados podem levar ao desenvolvimento de abordagens para controlar ou reduzir a presença de ondas nos campos magnéticos e podem ajudar a traçar um caminho para uma energia de fusão mais eficiente.
