Uma descoberta importante pode finalmente tornar a fusão nuclear viável ⚡
Uma equipe internacional desenvolveu um novo método para controlar melhor as partículas dentro dos reatores. Esse avanço, publicado na revista Physical Review Letters, baseia-se numa ideia da física chamada "teoria das simetrias". Com ela, os pesquisadores podem criar os campos magnéticos necessários para o funcionamento dos reatores com muito mais facilidade.
Os reatores chamados "stellarators", muito complicados de construir, beneficiam-se particularmente desse método. Agora podemos projetar seu sistema magnético dez vezes mais rápido, sem perder precisão. Isso economiza muito tempo e dinheiro.
Num reator de fusão, partículas chamadas "partículas alfa" são liberadas durante a reação. Infelizmente, elas tendem a escapar, o que reduz o rendimento do reator. O novo método permite mantê-las melhor no interior, melhorando o desempenho.
Até agora, os pesquisadores usavam as leis clássicas de Newton para fazer seus cálculos. Mas isso era muito demorado e complicado. O novo método permite identificar rapidamente as fraquezas do campo magnético que confina o plasma.
E não é tudo: essa técnica também poderá ser usada para os tokamaks, outro tipo de reator de fusão. Esses aparelhos têm outro problema: elétrons às vezes escapam violentamente, o que pode danificá-los. A descoberta também pode ajudar a resolver esse problema.
Esse progresso é promissor: pode acelerar a chegada da energia de fusão em nossas vidas. Uma energia limpa, sem resíduos radioativos a longo prazo, e com reservas quase infinitas. Os pesquisadores já pensam até em aplicações concretas.
Como funciona um reator de fusão nuclear?
Um reator de fusão tenta copiar o que acontece no Sol. Ele faz fusão de núcleos de átomos leves, como os de hidrogênio, para liberar energia.
Mas para isso é preciso aquecer o gás (chamado plasma) a milhões de graus. Para que o plasma não toque nas paredes do reator, ele é confinado num campo magnético muito potente.
Reatores como stellarators ou tokamaks usam esses campos para manter o plasma no lugar. O novo método ajuda a projetar melhor esses campos, permitindo reatores mais eficientes.
Graças a ele, a energia de fusão pode em breve se tornar uma solução real para os problemas energéticos mundiais.
A teoria das simetrias
Na física, a teoria das simetrias ajuda a identificar o que não muda num sistema, mesmo quando ele sofre uma transformação. Por exemplo, se girarmos um círculo, ele continua sendo um círculo: isso é uma simetria.
Os cientistas usam essa ideia para simplificar problemas complexos. No caso da fusão, ela permite calcular mais rapidamente como fazer campos magnéticos eficazes.
As simetrias estão presentes em toda a física, desde os átomos até as estrelas. Elas até permitiram grandes descobertas, como a dos quarks.
Ao aplicá-las à fusão nuclear, vemos como essa teoria pode ajudar a resolver problemas concretos... e a preparar o futuro da energia.