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De 200 milhas de supercondutor à fusão nuclear

Eles ainda são apenas esquemas, mas a construção está se tornando mais realista - uma pessoa de laranja. (Imagem: US ITER)
Eles ainda são apenas esquemas, mas a construção está se tornando mais realista - uma pessoa de laranja. (Imagem: US ITER)
Novo material, novo design, resultados poderosos: Um ímã que finalmente é forte o suficiente para um grande reator de fusão nuclear foi colocado em operação no MIT - e funcionou em condições reais.

"A coisa mais importante nos últimos 30 anos de pesquisa de fusão nuclear", disse Dennis Whyte, um dos cientistas envolvidos. E, de fato, a captura de plasma está no centro dos reatores de fusão nuclear planejados, como o ITER, no sul da França.

Há muito de novo e surpreendentemente diferente no superímã, que pode gerar um campo magnético permanentemente estável com uma força de 20 Tesla. Para fins de comparação: um grande tomógrafo de ressonância magnética na medicina pode atingir 3 Tesla por um curto período de tempo, e alguns modelos especiais podem atingir o dobro disso. O campo magnético na superfície da Terra tem uma força de 0,00005 Tesla.

O desempenho é uma coisa. Mas a eficiência também precisa ser adequada para que o senhor possa obter um excedente de energia em algum momento por meio da fusão nuclear. Um novo material chamado REBCO foi usado como supercondutor para essa finalidade. Isso significa "óxido de cobre e bário de terras raras", ou seja, uma liga de terras raras, bário, cobre e oxigênio.

Ele não precisa ser mantido tão frio quanto outros supercondutores para funcionar sem resistência. Em vez de 3 Kelvin (-454 °F / -270 °C), 20 Kelvin (-423 °F / -253 °C) é suficiente. É claro que o valor ainda é extremamente baixo, apenas um pouco acima do zero absoluto, e são necessários esforços enormes para atingir essa temperatura.

No entanto, se o senhor comparar as duas tarefas, seria como se não precisasse pegar todas as cem galinhas em uma vasta floresta. Noventa são suficientes. Em outras palavras, é muitas vezes mais fácil, embora a diferença seja de apenas 16 Kelvin.

Além disso, não há necessidade de isolamento caro entre os cabos. O supercondutor também pode ser usado dessa forma. Isso proporciona mais espaço, por exemplo, para tornar o resfriamento mais eficaz e para posicionar melhor o ímã.

Os modelos e as extrapolações não foram usados para a execução do teste. Em vez disso, a equipe construiu um ímã de 9 toneladas (20.000 libras) e suficientemente potente com um total de 200 milhas de supercondutor. Isso corresponde às dimensões realmente necessárias mais tarde.

E eis que o sistema funcionou exatamente como desejado em seu tamanho original e resistiu a todas as cargas. Além disso, foram testadas situações críticas entre a flutuação da fonte de alimentação e uma falha completa.

Embora o sistema provavelmente tenha derretido um pouco no final, todos os resultados devem estar dentro da faixa esperada. Isso é bom, pois os cálculos subjacentes e o comportamento presumido do material devem estar corretos.

Tudo o que é necessário agora, além de muitos supercondutores e noventa galinhas, é um reator de fusão estável em geral.

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Mario Petzold, 2024-03- 6 (Update: 2024-03- 6)