Energia de fusão
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Energia de fusão é uma forma proposta de geração de energia que geraria eletricidade usando o calor das reações de fusão nuclear. Em um processo de fusão, dois núcleos atômicos mais leves se combinam para formar um núcleo mais pesado, enquanto liberam energia. Dispositivos projetados para aproveitar essa energia são conhecidos como reatores de fusão.[1]
Os processos de fusão requerem combustível e um ambiente confinado com temperatura, pressão e tempo de confinamento suficientes para criar um plasma no qual a fusão possa ocorrer. A combinação desses fatores que resulta em um sistema produtor de energia é conhecida como critério de Lawson. Nas estrelas, o combustível mais comum é o hidrogênio, e a gravidade proporciona tempos de confinamento extremamente longos que atingem as condições necessárias para a produção de energia de fusão. Os reatores de fusão propostos geralmente usam isótopos de hidrogênio pesados, como deutério e trítio (e especialmente uma mistura dos dois), que reagem mais facilmente do que o prótio (o isótopo de hidrogênio mais comum), para permitir que eles atinjam os requisitos do critério de Lawson com condições menos extremas . A maioria dos projetos visa aquecer seu combustível a cerca de 100 milhões de graus, o que representa um grande desafio na produção de um projeto bem-sucedido.
Como fonte de energia, espera-se que a fusão nuclear tenha muitas vantagens sobre a fissão, como radioatividade reduzida em operação e poucos resíduos nucleares de alto nível, amplo suprimento de combustível e maior segurança. No entanto, a combinação necessária de temperatura, pressão e duração provou ser difícil de produzir de maneira prática e econômica. Uma segunda questão que afeta reações comuns é o gerenciamento de nêutrons que são liberados durante a reação, que ao longo do tempo degradam muitos materiais comuns usados na câmara de reação.
Os pesquisadores da fusão investigaram vários conceitos de confinamento. A ênfase inicial estava em três sistemas principais: z-pinch, stellarator e espelho magnético. Os projetos líderes atuais são o tokamak e o confinamento inercial (ICF) por laser. Ambos os projetos estão sob pesquisa em escalas muito grandes, principalmente o ITER tokamak na França e o laser National Ignition Facility (NIF) nos Estados Unidos. Os pesquisadores também estão estudando outros projetos que podem oferecer abordagens mais baratas. Entre essas alternativas, há crescente interesse na fusão de alvos magnetizados e confinamento eletrostático inercial, e novas variações do stellarator.