doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.175101
Credibilidade: 999
#Fusão Nuclear
Cientistas criaram uma técnica nova e poderosa que resolve um grande problema na energia de fusão nuclear: como manter partículas de alta energia bem presas dentro dos reatores de fusão
Em vez de usar métodos antigos, que eram lentos e menos confiáveis, os pesquisadores usaram uma ideia chamada “teoria da simetria”. Com ela, conseguiram criar um atalho que permite projetar sistemas magnéticos sem vazamentos até 10 vezes mais rápido.
Um Passo Gigante para a Energia de Fusão
O sonho de ter energia de fusão abundante, barata e limpa está mais próximo. Um grupo de cientistas da Universidade do Texas em Austin, do Laboratório Nacional de Los Alamos e da Type One Energy Group fez um avanço importante que pode acelerar o desenvolvimento dessa tecnologia.
Um dos maiores desafios da fusão é segurar partículas de alta energia, chamadas partículas alfa, dentro do reator. Essas partículas tendem a escapar, o que impede o plasma (um gás superaquecido) de ficar quente e denso o suficiente para manter a reação de fusão funcionando. Para segurar o plasma, os engenheiros usam campos magnéticos fortes, mas encontrar e corrigir “buracos” nesses campos exige muito tempo e poder de computação.
Solução 10 Vezes Mais Rápida para Stellarators
Publicado na revista Physical Review Letters, o novo método é um grande atalho. Ele ajuda a projetar sistemas de contenção magnética, especialmente para um tipo de reator chamado stellarator, 10 vezes mais rápido do que o método tradicional, sem perder a precisão. Isso é um avanço enorme para a pesquisa em fusão.
“O mais empolgante é que resolvemos um problema que estava aberto há quase 70 anos”, disse Josh Burby, professor de física da Universidade do Texas e principal autor do estudo. “Isso muda completamente a forma como projetamos esses reatores.”
A Dificuldade de Criar uma “Garrafa Magnética”
O stellarator usa bobinas externas com correntes elétricas que criam campos magnéticos para segurar o plasma e as partículas de alta energia. Esse sistema é como uma “garrafa magnética”.
Existe uma forma precisa de encontrar os “buracos” nessa garrafa usando as leis do movimento de Newton, mas ela exige muito tempo de computação. Além disso, para projetar um stellarator, os cientistas precisam testar centenas ou milhares de designs diferentes, ajustando as bobinas magnéticas para eliminar os vazamentos – um processo que seria caríssimo e demorado.
Teoria da Simetria, Uma Mudança Revolucionária
Para economizar tempo e dinheiro, os cientistas costumavam usar um método mais simples, chamado teoria de perturbação, mas ele era bem menos preciso e atrasava o desenvolvimento dos stellarators. O novo método, baseado na teoria da simetria, é uma abordagem diferente e muito mais eficiente.
“Sem nossos resultados, não havia uma maneira prática de responder teoricamente à questão do confinamento das partículas alfa”, explicou Burby. “Usar as leis de Newton diretamente é muito caro, e os métodos de perturbação cometem erros graves. Nossa teoria é a primeira a evitar esses problemas.”
Além dos Stellarators, Ajudando os Tokamaks
Esse novo método também pode ajudar com um problema parecido em outro tipo de reator de fusão, chamado tokamak. Nesse caso, há um desafio com elétrons descontrolados – partículas de alta energia que podem danificar as paredes do reator. O método ajuda a identificar buracos no campo magnético por onde esses elétrons podem escapar.
Essa reescrita usa uma linguagem simples e clara, mantendo as ideias principais do artigo original, para que qualquer pessoa possa entender o avanço científico e sua importância.
Publicado em 11/05/2025 05h50
Texto adaptado por IA (Grok) do original em inglês. Imagens de bibliotecas públicas de imagens ou créditos na legenda. Informações sobre DOI, autor e instituição encontram-se no corpo do artigo.
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