{"id":17918,"date":"2010-04-06T22:41:01","date_gmt":"2010-04-06T22:41:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/?p=17918"},"modified":"2010-04-06T11:18:47","modified_gmt":"2010-04-06T11:18:47","slug":"um-passo-mais-proximo-das-estrelas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/2010\/04\/06\/um-passo-mais-proximo-das-estrelas\/","title":{"rendered":"Um passo mais pr\u00f3ximo das estrelas"},"content":{"rendered":"<p><em>A fonte de energia para o futuro da humanidade pode estar escondida dentro de um min\u00fasculo cilindro dourado que cabe na ponta de um dedo&#8230; e que \u00e9 usado como alvo para os quase duzentos feixes do laser mais energ\u00e9tico do mundo<\/p>\n<p><\/em>H\u00e1 v\u00e1rias d\u00e9cadas que os cientistas perseguem o sonho de conseguir replicar em laborat\u00f3rio e de forma controlada a fus\u00e3o nuclear &#8211; o mecanismo natural atrav\u00e9s do qual as estrelas produzem a sua imensa energia. Para isto, \u00e9 preciso pegar em dois is\u00f3topos do elemento hidrog\u00e9nio e obrig\u00e1-los a fundirem-se, formando h\u00e9lio e liberando energia. Mas esta uni\u00e3o \u00e9 muito dif\u00edcil de atingir, devido \u00e0 repuls\u00e3o m\u00fatua dos is\u00f3topos, e as condi\u00e7\u00f5es f\u00edsicas em que esta se consegue ultrapassar s\u00e3o extremamente sens\u00edveis. <\/p>\n<p>Um dos principais m\u00e9todos considerados para se tentar alcan\u00e7ar a fus\u00e3o \u00e9 o chamado confinamento magn\u00e9tico, em que um anel de plasma &#8211; um g\u00e1s ionizado &#8211; \u00e9 mantido a altas temperaturas num volume restrito. Um exemplo de um sistema deste tipo \u00e9 o projecto internacional ITER , agora em desenvolvimento no sul de Fran\u00e7a. O outro m\u00e9todo \u00e9 a fus\u00e3o por confinamento inercial, em que um pequeno alvo atestado de &#8220;combust\u00edvel&#8221; nuclear \u00e9 irradiado por um grande n\u00famero de feixes laser de alta intensidade, comprimindo-o de modo a que as condi\u00e7\u00f5es para se obter fus\u00e3o sejam atingidas no seu n\u00facleo. Tamb\u00e9m na Europa, est\u00e1 em desenvolvimento o projecto HiPER , que explora esta via alternativa. (Portugal \u00e9 representado em ambos os projectos pelo Instituto de Plasmas e Fus\u00e3o Nuclear , unidade de investiga\u00e7\u00e3o do Instituto Superior T\u00e9cnico , Lisboa) <\/p>\n<p>Agora, num <a target=\"_blank\" href=\"http:\/\/www.sciencemag.org\/cgi\/content\/abstract\/science.1185634\">artigo publicado na revista Science<\/a> desta semana, cientistas do Laborat\u00f3rio Lawrence Livermore , na Calif\u00f3rnia, d\u00e3o conta de um avan\u00e7o significativo na tentativa de atingir fus\u00e3o nuclear usando lasers. Para isso, usaram aquele que \u00e9 o maior laser do mundo &#8211; o mega-projecto National Ignition Facility (NIF) &#8211; que foi inaugurado em Maio de 2009 e come\u00e7a agora a dar os primeiros resultados de sucesso. O NIF, cuja constru\u00e7\u00e3o se iniciou em 1997, tem um total de 192 feixes laser de alta energia, gerados ao longo de uma cadeia de amplifica\u00e7\u00e3o que ocupa um espa\u00e7o equivalente ao de tr\u00eas campos de futebol. O cora\u00e7\u00e3o do NIF consiste numa enorme c\u00e2mara de a\u00e7o esf\u00e9rica, com tr\u00eas andares de altura, onde cada um dos feixes entra por uma pequena janela e \u00e9 focado no centro. Aqui encontra-se o pequeno cilindro dourado, chamado hohlraum, cujo interior \u00e9 iluminado de forma sim\u00e9trica pelo total dos feixes. A energia luminosa que atinge este alvo \u00e9 de 1.8 milh\u00f5es de Joules, concentrada em impulsos cuja dura\u00e7\u00e3o \u00e9 inferior a um cent\u00e9simo de milion\u00e9simo de segundo. Desta vez, ainda n\u00e3o foi utilizada toda a energia &#8211; apenas cerca de 40%. Mesmo assim, trata-se de um novo recorde mundial de energia produzida por um laser, sendo 20 vezes superior ao m\u00e1ximo atingido anteriormente. E a colossal pot\u00eancia equivalente seria suficiente para fazer evaporar num segundo toda a \u00e1gua de 50 piscinas ol\u00edmpicas. <\/p>\n<p>Na fus\u00e3o por confinamento inercial, os feixes laser criam um &#8220;banho&#8221; de raios-x dentro do hohlraum, em cujo interior est\u00e1 colocada uma micro-c\u00e1psula contendo o combust\u00edvel. O raios-x fazem com que a c\u00e1psula seja comprimida e a sua temperatura se eleve de forma quase instant\u00e2nea at\u00e9 milh\u00f5es de graus. As densidades atingidas levam a que se d\u00ea a fus\u00e3o dos \u00e1tomos no seu interior. Se a energia libertada for superior a toda a energia que foi investida para a produzir, temos uma fonte eficiente. <\/p>\n<p>Espera-se que este processo seja a chave para se atingir a fus\u00e3o, s\u00f3 que o caminho at\u00e9 l\u00e1 se chegar est\u00e1 cheio de dificuldades t\u00e9cnicas. Por exemplo, a irradia\u00e7\u00e3o do alvo tem que ser feita de forma extremamente sim\u00e9trica e homog\u00e9nea, j\u00e1 que quaisquer desequil\u00edbrios perturbam e inviabilizam o processo. Outro problema que preocupa os investigadores h\u00e1 tr\u00eas d\u00e9cadas tem a ver com o plasma criado pelos lasers dentro do hohlraum. Acontece que os lasers s\u00e3o de tal forma intensos que, ao interagirem com o interior do pequeno cilindro, vaporizam a sua mat\u00e9ria, criando uma &#8220;sopa&#8221; de part\u00edculas carregadas entre as suas paredes. Pensava-se que esta &#8220;sopa&#8221; de plasma actuaria como um nevoeiro, prejudicando a capacidade da c\u00e1psula ser uniformemente iluminada, e afectando inevitavelmente a efici\u00eancia de absor\u00e7\u00e3o da luz. <\/p>\n<p>O que as recentes experi\u00eancias realizadas no NIF demonstraram \u00e9 que o plasma n\u00e3o reduz a capacidade de absor\u00e7\u00e3o de energia como se temia, mas que at\u00e9 pode ser manipulado favoravelmente de forma a optimizar a ilumina\u00e7\u00e3o da c\u00e1psula e a uniformidade da compress\u00e3o. Foi uma prova dram\u00e1tica de que aquele que se receava que fosse um dos principais problemas pode afinal ser ultrapassado. \u00c9 um dos resultados mais promissores em toda a hist\u00f3ria da fus\u00e3o nuclear. <\/p>\n<p>Entretanto, uma vez conclu\u00edda esta fase de demonstra\u00e7\u00e3o, os investigadores do NIF contam iniciar em Maio as experi\u00eancias com alvos efectivamente carregados de combust\u00edvel, e utilizando a 100% a energia que pode ser produzida pelo sistema. Com estes par\u00e2metros, eles est\u00e3o convictos de que a demonstra\u00e7\u00e3o de fus\u00e3o nuclear pode estar para muito breve. No ano em que se comemoram os 50 anos da inven\u00e7\u00e3o do laser, seria um presente a condizer. <br \/>\n<em>.<\/em><\/p>\n<p><b>Autor: F\u00edsica Moderna<\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>A fonte de energia para o futuro da humanidade pode estar escondida dentro de um min\u00fasculo cilindro dourado que cabe na ponta de um dedo&#8230; e que \u00e9 usado como alvo para os quase duzentos feixes do laser mais energ\u00e9tico do mundo H\u00e1 v\u00e1rias d\u00e9cadas que os cientistas perseguem o sonho de conseguir replicar em [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6,40],"tags":[],"class_list":{"0":"post-17918","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-noticias","7":"category-tecnologia"},"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v27.7 - 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