Tópico: Maior projeto mundial de energia de fusão nuclear

[Pagão]

http://www.jornaldenegocios.pt/empresas/energia/detalhe/portugal-participa-no-maior-projecto-mundial-de-energia-de-fusao-nuclear?ref=DET_maislidas

Está em construção no sul de França...

[Gigaview]

Parabéns a Portugal e em especial ao Instituto Superior Técnico, alias sempre na vanguarda da engenharia.

[DDV]

Será uma 'fusão a frio' ou irão criar os milhões de graus celsius necessários no reator?

Se a tecnologia de fusão nuclear for melhor dominada, talvez tenhamos como efeito secundário um barateamento de certos metais, hoje raros, que poderiam ser obtidos por ela.

[Dr. Manhattan]

Será uma 'fusão a frio' ou irão criar os milhões de graus celsius necessários no reator?

Fusao a quente mesmo. Mas que ninguém pense que isso vai resolver o problema da energia barata. Minha  opinião sobre esse projeto é que a intenćão é boa, mas que existem outras alternativas para fusão que também poderiam ser investigadas por um fraćão  do custo dessa máquina.

Se a tecnologia de fusão nuclear for melhor dominada, talvez tenhamos como efeito secundário um barateamento de certos metais, hoje raros, que poderiam ser obtidos por ela.

Em jargão técnico eu diria que essa sua frase é, tipo assim, nada a ver. Na boa .


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[DDV]

Se a tecnologia de fusão nuclear for melhor dominada, talvez tenhamos como efeito secundário um barateamento de certos metais, hoje raros, que poderiam ser obtidos por ela.

Em jargão técnico eu diria que essa sua frase é, tipo assim, nada a ver. Na boa .

Claro que pode ser nada a ver, sou leigo. Usei o 'senso comum' aqui. 

Usando o 'senso comum', a idéia é que metais pesados poderiam ser obtidos por reatores de fusão nuclear da mesma forma que provêm da fusão ocorrida nas estrelas (um raciocínio bem simplista meu, de 'causas semelhantes levam a efeitos semelhantes').

Porém, você, que é especialista, obviamente sabe de algo que não sabemos, e sabe que não é o caso, que a fusão nuclear em um hipotético reator não poderia gerar metais pesados da mesma forma que as estrelas geram.

Vai nos deixar curiosos e não vai explicar o porquê? Na boa. 

[DDV]

Por exemplo: o Berílio é um metal relativamente raro. Seu número atômico é 4.

Um hipotético reator de fusão nuclear não poderia fundir (Por exemplo) 2 átomos de Hélio e criar Berílio?

Óbvio que não, você diz. Por quê?

[André Luiz]

Mas qual seria o tamanho desse reator pra criar os átomos de berílio ?

Quando o Discovery Channel era bom, que tinham os documentários sobre física com um japonês e o negão do cosmos eles sempre diziam que esses átomos mais raros surgem de estrelas gigantescas e de explosões sucessivas

[Zero]

Fusão nuclear: físicos estão mais perto do que nunca de conseguir energia infinita
 
Físicos de todo o mundo têm competido para construir uma máquina de fusão nuclear que possa replicar o processo de fusão do átomo que tem alimentado o nosso Sol durante os últimos 4,5 bilhões de anos, em uma tentativa de fornecer para a humanidade uma energia limpa, segura e praticamente ilimitada.

Agora, o governo dos Estados Unidos acaba de apoiar planos para físicos construírem um novo tipo de dispositivo de fusão nuclear que poderia ser o projeto mais viável e eficiente para isso.

Energia infinita

A fissão nuclear – que é o que nossas instalações nucleares atuais fazem – gera energia através da divisão do núcleo de um átomo em nêutrons e em núcleos menores.

Energia da FUSÃO NUCLEAR finalmente é alcançada

Enquanto este processo é bastante eficiente – a quantidade de energia que ele libera é milhões de vezes mais eficiente por massa do que os processos baseados no carvão – ele exige uma gestão extremamente cara de resíduos radioativos perigosos.

A fusão nuclear, por outro lado, não produz resíduos radioativos ou outros subprodutos indesejados. Ela gera enormes quantidades de energia quando os núcleos de dois ou mais átomos leves são fundidos em um núcleo mais pesado em incrivelmente altas temperaturas, e é tão eficiente que vem alimentando o nosso Sol durante os últimos 4,5 bilhões de anos.

Se pudermos essencialmente “miniaturizar” este processo, e construir máquinas que possam sustentar a fusão nuclear em uma escala menor, a humanidade garantiria as suas necessidades de energia durante o tempo que existirmos. Mas os físicos têm tentado construir dispositivos de fusão nuclear comercialmente viáveis há mais de 60 anos, e, como era de se esperar, a tentativa de colocar uma “estrela em um frasco” é tão difícil quanto parece.

Estrela no frasco

O maior desafio é que as máquinas de fusão nuclear requerem temperaturas muito mais elevadas do que as instalações de fissão. Enquanto a fissão nuclear requer que as coisas sejam aquecidas a apenas algumas centenas de graus Celsius, máquinas de fusão nuclear tem que recriar as condições no Sol, então estamos falando de vários milhões de graus.

E uma vez que as máquinas de fusão nuclear começam basicamente as suas reações a partir do zero, primeiro precisamos conseguir temperaturas muito mais quentes do que as estimadas no centro do Sol – pelo menos 100 milhões de graus Celsius.

Até agora, o mais próximo que alguém chegou do sonho da energia ilimitada foi uma equipe de físicos do Wendelstein 7-X stellarator, em Greifswald, na Alemanha, e pesquisadores da Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), na China – ambos os quais tentando conter o plasma superaquecido que resulta da reação de fusão.

Alemanha liga uma máquina revolucionária de fusão nuclear

“Durante o processo de fusão nuclear, os elétrons dos átomos são separados de seus núcleos, criando assim uma nuvem super quente de elétrons e íons (núcleos menos seus elétrons), conhecida como plasma”, explica Daniel Oberhaus, do site Motherboard.

“O problema com este plasma rico em energia é descobrir como contê-lo, uma vez que ele existe a temperaturas extremamente altas (até 150 milhões de graus Celsius, ou 10 vezes a temperatura no núcleo do Sol). Qualquer material que você possa encontrar na Terra não vai ser um recipiente bom o suficiente”.

Avanços

Para dar uma ideia de como isso é difícil, no início deste ano, a máquina de fusão nuclear alemã conseguiu aquecer o gás de hidrogênio até 80 milhões de graus Celsius e sustentar uma nuvem de plasma de hidrogênio por um quarto de segundo. Pode parecer muito pouco, mas isso foi saudado como um marco enorme.

Os responsáveis pelo experimento chinês anunciaram em fevereiro que haviam batido esta marca e produzido plasma de hidrogênio a 49.999 milhões de graus Celsius, e o mantiveram por 102 segundos.

Até agora, nenhuma máquina foi capaz de provar que poderia produzir uma quantidade sustentada de energia através da fusão nuclear – apenas que poderia deixar os materiais quentes o suficiente para iniciar o processo.

Mas agora físicos do Departamento de Energia dos EUA no Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) acreditam que encontraram uma maneira melhor.

Se a máquina de fusão nuclear é basicamente como tentar colocar uma estrela em um frasco, a equipe do PPPL quer redesenhar o frasco, utilizando materiais melhores e de uma forma mais intuitiva.

Novo formato

Enquanto máquinas de fusão nuclear tradicionais chamadas tokamaks usam campos magnéticos para conter plasma superaquecido em um dispositivo em forma de anel, os físicos norte-americanos querem construir mais tokamaks esféricos compactos, em uma forma mais parecida com uma maçã sem sementes.

Segundo a equipe, o desenho esférico pode reduzir pela metade o tamanho do furo do formato de anel, permitindo que o plasma seja controlado com campos magnéticos de energia muito menor.

O orifício menor também poderia permitir a produção de trítio – um isótopo raro de hidrogênio – que pode fundir-se com outro isótopo de hidrogênio, chamado de deutério, para produzir reações de fusão.

A equipe também quer substituir os enormes ímãs de cobre em projetos tokamak tradicionais por magnetos supercondutores de alta temperatura que são muito mais eficientes, porque a eletricidade pode fluir através deles com resistência zero.

Reator de fusão da Alemanha cria plasma de hidrogênio pela primeira vez na história

Felizmente, eles não vão começar seus projetos a partir do zero. Eles estarão aplicando seus projetos para dois tokamaks esféricos existentes – o Mega Ampere Spherical Tokamak (MAST), do Reino Unido, que está em fase final de construção, e o National Spherical Torus Experiment Upgrade (NSTX-U), do próprio PPPL, que foi colocado no ar no ano passado.

“Estamos abrindo novas opções para as plantas futuras”, diz Jonathan Menard, um dos pesquisadores por trás do estudo e diretor do programa NSTX-U. “[Estas instalações] vão empurrar a fronteira física, expandir o nosso conhecimento de plasmas de alta temperatura, e, se bem sucedidas, estabelecer a base científica para os caminhos de desenvolvimento da fusão com base em designs mais compactos”, acrescenta o diretor do PPPL, Stewart Prager. [Science Alert]

POR: JÉSSICA MAESEM: 17.09.2016 

http://hypescience.com/fusao-nuclear-fisicos-estao-mais-perto-do-que-nunca-de-conseguir-energia-infinita/

[Zero]

Fusão nuclear: reator alemão gigantesco está funcionando
 
No final do ano passado, a Alemanha ligou um novo tipo massivo de reator de fusão nuclear pela primeira vez, e conseguiu conter uma torrente quente de plasma de hélio. Mas desde então, uma grande questão apareceu – o dispositivo está funcionando como deveria? Isso é muito importante quando você está falando sobre uma máquina que poderia potencialmente manter sob controle reações de fusão nuclear um dia, e, felizmente, a resposta é sim.

Fusão nuclear: físicos estão mais perto do que nunca de conseguir energia infinita

Uma equipe de pesquisadores dos Estados Unidos e da Alemanha já confirmaram que o Wendelstein 7-X (W 7-X) Stellerator está produzindo os super-fortes campos magnéticos 3D que seu projeto previu, com “precisão sem precedentes”. Os pesquisadores descobriram uma taxa de erro inferior a uma em 100.000.

“Pelo que sabemos, esta é uma precisão sem precedentes, tanto em termos de engenharia como de construção de um dispositivo de fusão, bem como na medição da topologia magnética”, escrevem os pesquisadores na revista Nature Communications. Isso é crucial, porque esse campo magnético é a única coisa que pode capturar bolas quentes de plasma por tempo suficiente para a fusão nuclear ocorrer.

Fusão nuclear: sonho ou realidade?

A fusão nuclear é uma das fontes mais promissoras de energia limpa – com pouco mais do que água salgada, ela oferece energia ilimitada usando a mesma reação que acontece no nosso Sol. Ao contrário da fissão nuclear, que é alcançada por nossas atuais usinas nucleares, e envolve a divisão do núcleo de um átomo em nêutrons e núcleos menores, a fusão nuclear gera enormes quantidades de energia quando os átomos são fundidos juntos em temperaturas incrivelmente altas, e não produz resíduos radioativos ou outros subprodutos.

Este reator de fusão nuclear pode ser a melhor fonte de eletricidade limpa

Com base na longevidade do nosso Sol, a fusão nuclear também tem o potencial de fornecer energia à humanidade enquanto precisarmos – claro, se pudermos descobrir como aproveitar a reação. E isso é um grande ‘se’, porque os cientistas têm trabalhado no problema há mais de 60 anos, e ainda não chegamos lá.

O principal desafio é que, a fim de conseguir a fusão nuclear controlada, temos de realmente recriar as condições dentro do Sol. Isso significa construir uma máquina capaz de produzir e controlar uma bola de gás de plasma de 100 milhões de graus Celsius.

Campos magnéticos 3D

Como você pode imaginar, isso não é fácil. Mas existem vários projetos de reatores de fusão nuclear em operação em todo o mundo neste momento que estão tentando o seu melhor, e o W 7-X é uma das tentativas mais promissoras. Em vez de tentar controlar o plasma com apenas um campo magnético 2D, que é a abordagem utilizada pelos reatores tokamak mais comuns, o Stellerator funciona através da geração de campos magnéticos 3D.

Isso permite que os Stellerators controlem o plasma sem a necessidade de qualquer corrente elétrica – das quais os tokamaks dependem – e, como resultado, os torna mais estáveis, porque eles podem continuar mesmo que a corrente interna seja interrompida.

Bem, essa é a ideia do projeto, pelo menos.

Apesar do fato da máquina ter controlado com sucesso o plasma de hélio em dezembro do ano passado e, em seguida, o plasma de hidrogênio, mais desafiador, em fevereiro, ninguém havia mostrado que o campo magnético estava realmente funcionando como deveria.

Comprovando os campos

Para medi-lo, uma equipe de pesquisadores do Departamento de Energia dos EUA e do Instituto Max Planck de Física de Plasma na Alemanha enviaram um feixe de elétrons ao longo das linhas de campo magnético no reator. Usando uma espécie de haste fluorescente, eles percorreram essas linhas e criaram luz no formato dos campos. O resultado, que você pode ver na imagem acima, mostra o tipo exato de campos magnéticos retorcidos que deveriam existir.

“Confirmamos que a gaiola magnética que construímos funciona como projetada”, disse Sam Lazerson, do Laboratório de Física de Plasma de Princeton, do Departamento de Energia dos EUA. Apesar deste sucesso, o W 7-X na verdade não é destinado a gerar eletricidade de fusão nuclear – ele é simplesmente uma prova de conceito para mostrar que a ideia pode funcionar.

Em 2019, o reator começará a usar deutério em vez de hidrogênio para produzir reações de fusão reais dentro da máquina, mas não será capaz de gerar mais energia do que a corrente requer para funcionar. Isso é algo que a próxima geração de stellerators superará, espera-se. “A tarefa acaba de começar”, explicam os pesquisadores.

Não é algo que vai acontecer amanhã, mas é um momento incrivelmente emocionante para a fusão nuclear. O W 7-X está oficialmente competindo com o reator de tokamak ITER da França – ambos foram capazes de capturar o plasma por tempo suficiente para a fusão ocorrer. A verdadeira questão agora é, qual dessas máquinas será a primeira a nos trazer energia eficiente através da fusão nuclear? Mal podemos esperar para descobrir. [Science Alert]

POR: JÉSSICA MAESEM: 8.12.2016

http://hypescience.com/testes-confirmam-gigantesco-reator-nuclear-alemao-funciona/

[André Luiz]

Conheço gente que vai dizer e lamentar que eles (alemães)  estão uns setenta  anos atrasados 

[Gigaview]

Agora vai....

A “World First” Fusion Reactor Just Created Its First Plasma
https://futurism.com/a-world-first-fusion-reactor-just-created-its-first-plasma/

[Zero]

[Zero]

The Beifuss File: The Nuclear Kid — Memphis youth builds home nuclear fusion reactor

https://www.commercialappeal.com/story/news/2019/01/28/beifuss-file-memphis-youth-jackson-oswalt-builds-home-nuclear-fusion-reactor/1977266002/

[Zero]

Fórum interessante para quem se interessa por Fusão Nuclear.

http://fusor.net/board/