Os físicos descobrem como criar com segurança o poder das estrelas na Terra

Cientistas de Princeton descobrem uma nova maneira de controlar as reações de fusão nuclear.

Os físicos descobrem como criar com segurança o poder das estrelas na Terra

Reações de fusão no sol.



Observatório Solar Dynamics da NASA. (Cortesia: NASA / SDO)
  • Um novo estudo dos físicos de Princeton usa com sucesso o pó de boro para controlar as reações nucleares no plasma.
  • A criação de plasma pode levar a um suprimento ilimitado de energia.
  • O novo método é mais barato e menos perigoso do que as abordagens anteriores.




O enorme apetite da humanidade por energia levou os cientistas a tentar aproveitar fusão nuclear , o poder inerente ao sol e outras estrelas. Agora, um novo estudo de físicos de Princeton descobriu um método que pode ajudar na criação segura de fusão na Terra, levando potencialmente a um suprimento ilimitado de eletricidade.

Reatores de fusão funcionam combinando elementos leves como hidrogênio em plasma - um estado de matéria superquente e carregado. Durante o processo de fusão, dois núcleos atômicos mais leves são combinados em um núcleo mais pesado, liberando energia.



O plasma resultante pode ser empregado na geração de uma tremenda quantidade de energia, mas as instalações de fusão, chamadas tokamaks , enfrentam a difícil tarefa de tentar manter as impurezas fora das reações. Isso pode diminuir a eficiência da fusão, enquanto o objetivo dos cientistas é manter o plasma o mais quente possível, na verdade dez vezes mais quente que o núcleo do sol . Isso maximiza as reações de fusão e leva à criação da maior quantidade de eletricidade.

O que os cientistas do Laboratório de Física do Plasma de Princeton (PPPL) descobriram é uma forma de injetar pó de boro em plasma, permitindo maior controle, reduzindo os gases de efeito estufa e eliminando os resíduos radioativos de longo prazo.

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Físico PPPL Robert Lunsford foi o autor principal do artigo, publicado em Fusão nuclear , que delineou a realização.



'O principal objetivo do experimento era ver se poderíamos estabelecer uma camada de boro usando um injetor de pó', disse Lunsford em um Comunicado de imprensa. 'Até agora, o experimento parece ter sido bem-sucedido.'

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Em 2030, o físico espera ter reatores de fusão a quente.

O método desenvolvido por Lunsford e sua equipe usa boro para evitar que o tungstênio nas paredes do tokamak interaja com o plasma. O tungstênio pode causar o resfriamento das partículas de plasma, diminuindo a eficiência da reação. O assim chamado boronização de superfícies que ficam de frente para o plasma é mais fácil de fazer com o pó, pois é algo que pode ser feito com a máquina já funcionando. Isso pode permitir que o dispositivo de fusão seja uma fonte ininterrupta de energia. “Esta é uma maneira de chegar a uma máquina de fusão em estado estacionário”, observou Lunsford.

O método do pó também é mais barato e menos perigoso do que a prática atual de injeção potencialmente explosiva diborano gás no plasma.

Os cientistas pretendem investigar mais a fundo os usos do boro em pó, otimistas de que essa abordagem pode permitir que eles entendam o comportamento do plasma em profundidades sem precedentes.

Confira o novo artigo deles aqui.

Robert Lunsford, físico do PPPL.

CRÉDITO: Elle Starkman / PPPL Office of Communications

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