Máquina configurada para ver se o lítio pode ajudar a trazer a fusão para a Terra
p Vista do LTX-β com o injetor de feixe neutro em amarelo. Crédito:Elle Starkman / PPPL Office of Communications
p Lítio, o metal prateado leve usado em tudo, desde aplicações farmacêuticas a baterias que alimentam seu smartphone ou carro elétrico, também poderia ajudar a aproveitar na Terra a energia de fusão que ilumina o sol e as estrelas. O lítio pode manter o calor e proteger as paredes dentro dos tokamaks em forma de donut que abrigam as reações de fusão, e será usado para produzir trítio, o isótopo de hidrogênio que se combinará com seu primo deutério para alimentar a fusão em reatores futuros. p No Departamento de Energia dos EUA (DOE) Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), pesquisadores concluíram uma atualização de três anos do Experimento Tokamak de lítio - agora chamado de Experimento Tokamak de lítio-Beta (LTX-β) - um dispositivo único que testará a capacidade do metal de manter o calor e proteger as paredes do agora - tokamak mais poderoso.
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Injetor de feixe neutro
p A atualização, financiado pelo DOE Office of Science, instalou um injetor de feixe neutro - por empréstimo de longo prazo da Tri Alpha Energy, agora TAE Technologies - para aquecer, combustível e aumentar a densidade do plasma. Outras melhorias incluem um aumento no campo magnético que confina o plasma, e instalação de novos sistemas de lítio. As melhorias aproximam as condições do experimento das de um reator de fusão, disse Dick Majeski, investigador principal do experimento.
p O novo dispositivo, que usa uma camada de lítio para cobrir a parede interna do pequeno tokamak, antes da atualização, tornou-se o primeiro a manter a temperatura constante do quente, núcleo central do plasma para a borda externa normalmente fria. "A máquina agora está pronta para explorar toda a capacidade da atualização, "disse Phil Efthimion, chefe da unidade de Ciência e Tecnologia de Plasma do PPPL, que supervisiona o experimento.
p Fusion combina elementos leves na forma de plasma - o quente, estado carregado de matéria composta de elétrons livres e núcleos atômicos - que gera grandes quantidades de energia. Os cientistas estão tentando replicar a fusão na Terra para um suprimento virtualmente inesgotável de energia para gerar eletricidade.
p Para completar a atualização, a equipe produziu 500 quilowatts de potência de feixe neutro, aumentando a força do campo magnético que confina o plasma em dois terços, e cobrindo as paredes do tokamak com um revestimento de lítio; o metal aparentemente mágico absorve partículas de plasma perdidas e evita que voltem para o centro do plasma e o resfriem. A equipe aumentou ainda mais a potência do feixe neutro para mais de 600 quilowatts, aumentando a potência de aquecimento da máquina por um fator de 10.
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Ainda mantém um bom confinamento?
p O próximo teste é se a máquina atualizada pode manter um bom confinamento e temperatura constante em plasmas muito mais quentes, com campos magnéticos mais fortes. A atualização do feixe evitará que a densidade diminua e demonstrará se o plasma mais quente e energético ainda pode ser controlado.
p A construção da atualização exigia etapas que incluíam a instalação de uma fonte de alimentação mais forte e um novo evaporador de lítio e foi "uma tarefa difícil de realizar, "Majeski disse." Todos trabalharam muito. Recebemos muita ajuda da equipe de engenharia do laboratório NSTX-U [National Spherical Torus Experiment-Upgrade]. "Tom Kozub da equipe supervisionou o esforço de engenharia e o físico Dennis Boyle executou o dispositivo quando ele atendeu aos requisitos operacionais.
p Colaborando no LTX-β estão cientistas de oito centros de pesquisa em todo o país:Oak Ridge e Lawrence Livermore National Laboratories; Universidade de Princeton; Universidade da Califórnia, Los Angeles; Universidade de Wisconsin-Madison; Universidade de Washington; e a Universidade do Tennessee, Knoxville.