Banco de dados de H 98y2 e f Gr para descargas DIII-D. Mais de 3.600 descargas estão incluídas. Diamantes violetas mostram alto β P experimentos realizados em 2019 com injeção de impurezas. Quadrados azuis são o novo β alto P experimentos realizados em 2022 sem injeção de impurezas. Os círculos amarelos representam todos os outros experimentos realizados em 2019–2022. A área sombreada em laranja indica o espaço de parâmetros para designs atraentes de FPP. Linhas tracejadas verticais e horizontais mostram f G = 1,0 e H 98y2 = 1,0, respectivamente. Crédito:Natureza (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07313-3 Uma equipe de físicos de diversas instituições dos EUA, trabalhando com um colega da China, no DIII-D National Fusion Facility, em San Diego, Califórnia, desenvolveu uma maneira de superar dois obstáculos importantes que impedem o uso da fusão como fonte de energia geral.
Em seu artigo publicado na revista Nature , o grupo descreve como desenvolveram uma maneira de aumentar a densidade do plasma em seu reator e, ao mesmo tempo, mantê-lo estável.
Cientistas em vários locais em todo o mundo têm trabalhado durante vários anos para descobrir como utilizar as reacções de fusão para criar electricidade para uso geral – libertando assim o mundo da utilização de centrais eléctricas alimentadas a carvão e gás que emitem gases com efeito de estufa na atmosfera. Mas foi um caminho longo e difícil.
Foi apenas nos últimos dois anos que os investigadores conseguiram demonstrar que uma reacção de fusão poderia ser realizada para se sustentar e que poderia ser produzida mais energia do que a que era introduzida num sistema deste tipo.
Os próximos dois obstáculos a superar são aumentar a densidade do plasma no reator e contê-lo por longos períodos de tempo – tempo suficiente para que seja útil na produção de eletricidade. Neste novo estudo, a equipe de pesquisa desenvolveu uma maneira de fazer as duas coisas em uma câmara tokamak.
Para conter o plasma à medida que a sua densidade aumentava, a equipa utilizou ímanes adicionais e rajadas de deutério quando necessário. Eles também permitiram densidades mais altas no núcleo do que perto das bordas, ajudando a garantir que o plasma não pudesse escapar. Eles mantiveram-no nesse estado por 2,2 segundos, tempo suficiente para provar que isso poderia ser feito.
Descobriram também que durante esse curto período de tempo, a densidade média no reactor estava 20% acima do limite de Greenwald – uma barreira teórica que se previu marcar o ponto em que o aumento da pressão escaparia ao campo magnético que mantém o plasma no lugar.
Eles também descobriram que a estabilidade do plasma era H98y2 acima de 1, o que significa que o experimento foi bem-sucedido.
A equipa de investigação reconhece que a sua experiência foi realizada num reator muito pequeno – com um diâmetro de apenas 1,6 metros. Para que tal feito seja considerado plenamente bem-sucedido, terá de ser realizado num reator muito maior, como o que está atualmente em construção em França, que terá um diâmetro de 6,2 metros.
