Sol artificial da China quebra limite histórico e estabelece novo recorde de densidade em fusão nuclear

Pela primeira vez, cientistas conseguiram operar um reator de fusão nuclear em um regime considerado, até então, fora do alcance prático da tecnologia atual. Pesquisadores do Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), conhecido como o “Sol Artificial” da China, ultrapassaram o chamado limite de Greenwald, um parâmetro que define a densidade máxima segura do plasma em reatores do tipo tokamak. O feito representa um avanço importante na busca por energia de fusão viável e estável.

O EAST já vinha chamando atenção por quebrar recordes de duração. Em um experimento anterior, o reator manteve um plasma ultrapassando os 100 milhões de graus Celsius por 1.066 segundos, o equivalente a quase 18 minutos. Agora, além do tempo, o foco foi a densidade, um fator crucial para aumentar a taxa de reações de fusão e, consequentemente, a produção de energia.

A fusão nuclear tenta reproduzir, em laboratório, o processo que ocorre no interior do Sol, onde núcleos de hidrogênio se fundem formando hélio e liberando enormes quantidades de energia. No entanto, enquanto o Sol conta com pressões gravitacionais extremas, os reatores terrestres precisam compensar isso com temperaturas ainda mais altas, cerca de dez vezes superiores às do núcleo solar. Mesmo assim, a densidade do plasma sempre foi um obstáculo técnico difícil de superar.

Nos tokamaks, reatores com formato de anel, existe um limite empírico conhecido como limite de Greenwald. Acima dele, o plasma tende a se tornar instável, o que pode interromper completamente as reações de fusão. Por isso, projetos atuais operam tradicionalmente entre 80% e 100% desse valor. Ultrapassar essa barreira sempre foi visto como arriscado, apesar de teorias indicarem que isso poderia ser possível sob condições específicas.

O que o EAST demonstrou foi justamente essa possibilidade na prática. Ajustando parâmetros iniciais do experimento, como a pressão do gás e a forma como os elétrons do plasma respondem ao aquecimento por micro-ondas, a equipe conseguiu manter o plasma estável em densidades entre 1,3 e 1,65 vezes acima do limite de Greenwald. Tudo isso sem o surgimento das instabilidades que normalmente inviabilizariam o processo.

Segundo Ping Zhu, professor da Universidade de Ciência e Tecnologia da China e um dos líderes do estudo, os resultados apontam para um caminho prático e escalável para expandir os limites operacionais dos tokamaks, incluindo os futuros reatores de fusão de plasma em combustão, considerados essenciais para a geração de energia comercial.

Embora o limite de Greenwald já tenha sido superado em experimentos anteriores, esses testes ocorreram em condições pouco relevantes para a fusão real, com campos magnéticos fracos e plasmas de baixa temperatura. O diferencial do EAST está justamente em demonstrar esse avanço em um cenário compatível com reatores de fusão funcionalmente viáveis.

O estudo foi publicado na revista Science Advances e reforça a ideia de que a fusão nuclear, apesar de ainda enfrentar desafios, está avançando de forma consistente. Cada novo recorde aproxima a tecnologia do objetivo de oferecer uma fonte de energia limpa, praticamente inesgotável e com impacto ambiental muito menor do que os métodos tradicionais.

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