Progresso em direção à 'fusão a frio, 'onde a fusão nuclear pode ocorrer próximo à temperatura ambiente, já está paralisado há décadas. Contudo, um número crescente de estudos está propondo que a reação poderia ser desencadeada mais facilmente por meio de um mecanismo envolvendo múons - partículas elementares com a mesma carga dos elétrons, mas com cerca de 200 vezes sua massa. Por meio de um estudo publicado em EPJ D , pesquisadores liderados por Francisco Caruso no Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas mostraram teoricamente como esse processo se desdobraria em sistemas 2-D, sem necessidade de aproximações.

Os resultados da equipe podem levar a avanços há muito esperados no campo da fusão a frio, que foi proposto como um método eficiente, maneira sustentável de colher grandes quantidades de energia. Uma vez que os múons são muito mais pesados ​​que os elétrons, eles orbitarão muito mais perto dos núcleos atômicos quando capturados por átomos de hidrogênio. Isso permite que os núcleos se fundam em hélio muito mais prontamente - após o que o múon é liberado do sistema. Contudo, uma vez que a quantidade de energia liberada é relativamente pequena, continua sendo um desafio para os físicos teóricos propor uma base confiável para a técnica, limitando seu progresso até agora.

A equipe de Caruso adotou uma abordagem diferente em seu estudo:desta vez, concentrando-se no cálculo dos processos elementares envolvidos na fusão catalisada por múon em 2-D. Os pesquisadores então compararam o comportamento de seu modelo com medições 3-D, que revelou que o processo 2-D é influenciado por parâmetros significativamente diferentes. Mais impressionante, eles mostraram que a fusão é 1 bilhão de vezes mais provável de ocorrer entre um par muônico de átomos de trítio - uma forma de hidrogênio contendo dois nêutrons extras em seu núcleo - do que o 3-D. Calculando diretamente essas probabilidades, em vez de estimá-los, as descobertas da equipe podem fornecer informações valiosas para estudos futuros de fusão a frio.