Reator de fusão nuclear coreano quebra recorde com temperatura 7x mais quente que o núcleo do Sol: 100 milhões de graus

O Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR), apelidado de “Sol Artificial Coreano”, é um dos reatores de fusão experimental mais avançados do planeta. Agora, ele demonstrou a capacidade de manter a temperatura de fusão por quase 1 minuto e confinar plasma extremamente quente por mais de 100 segundos.

A fusão nuclear é o processo que alimenta as estrelas, mas lá dentro ela ocorre em temperaturas mais baixas do que precisamos para realizá-la aqui na Terra. Isso porque a gravidade nas estrelas mantém tudo compactado, facilitando a fusão.

Portanto, a temperatura necessária aqui na Terra para um sistema chamado Tokamak, que tem formato de rosca (ver foto abaixo), é cerca de sete vezes a temperatura do núcleo do Sol: 100 milhões de °C.

O KSTAR atingiu esse limite pela primeira vez em 2018, mas apenas por 1,5 segundo. Um ano depois, conseguiu manter o plasma superaquecido por 8 segundos, aumentando para 20 segundos em 2020.

O último recorde foi em 2021, quando o plasma se manteve naquela temperatura por meio minuto. Desde então, a equipe do Instituto Coreano de Energia de Fusão (KFE) atualizou o dispositivo construindo um novo ambiente de desvio de tungstênio e aumentou a temperatura por mais tempo.

Agora, o KSTAR consegue manter 100 milhões de °C por 48 segundos e confinar plasma quente no modo de alto confinamento (também conhecido como modo H) por 102 segundos. O objetivo é alcançar 300 segundos de confinamento de plasma até o final de 2026.

“Apesar de ser o primeiro experimento realizado no ambiente dos novos desviadores de tungstênio, testes completos em hardware nos permitiram superar os recordes anteriores do KSTAR em um curto período”, disse o Dr. Si-Woo Yoon, diretor do Centro de Pesquisa KSTAR, em um comunicado.

Além dos desviadores de tungstênio, todo o sistema foi testado para avaliar seu comportamento sob o regime de fusão. Experimentos como o KSTAR ou o Joint European Torus (JET) — que quebrou outro recorde recentemente — são plataformas de teste tanto para a nossa capacidade de realizar fusão quanto para a tecnologia necessária para tornar a fusão nuclear viável, eficiente e sustentável.

O KSTAR e o JET são reatores precursores, abrindo caminho para protótipos como o ITER e o DEMO, que são protótipos em escala real de reatores de fusão nuclear. O ITER entrará em operação no ano que vem e deverá gerar 10 vezes mais energia do que a injetada. Seu sucessor, o DEMO, produzirá eletricidade e 25 vezes a energia injetada.

“Esta pesquisa é um sinal verde para a aquisição de tecnologias essenciais para o reator de fusão DEMO. Faremos o nosso melhor para garantir as tecnologias centrais para a operação do ITER e a construção de futuros reatores DEMO”, acrescentou o presidente do Instituto Coreano de Energia de Fusão, Dr. Suk Jae Yoo.

A construção do DEMO deve começar em breve, com a finalização dos planos de construção prevista para este ano.

Fonte(s): IFLScience Imagem de Capa: Reprodução / Korea Institute of Fusion Energy (KFE)