Cientistas dos EUA aumentaram a densidade do plasma em um reator termonuclear em uma ordem de grandeza, mas não compreenderam totalmente como
Físicos da Universidade de Wisconsin em Madison relataram uma conquista histórica – eles foram capazes de aumentar a densidade do plasma em um reator de fusão do tipo tokamak em uma ordem de magnitude. Anteriormente, isso era considerado impossível porque existe um limite para esse valor. No mínimo, era impensável sonhar em ultrapassar o limite 10 vezes, o que também levaria a um aumento na produção de energia de uma reação termonuclear provocada pelo homem.
Toro simétrico de Madison. Fonte da imagem: Universidade de Wisconsin-Madison
Para ser justo, notamos que cientistas de Wisconsin realizaram trabalhos no reator Madison Symmetric Torus (MST) da universidade. Esta instalação difere de um tokamak clássico em seu controle e em vários recursos de design e provavelmente está mais próxima dos stellarators do que dos tokamaks. O nome exato desse tipo de tokamak é pinça de campo invertida. A instalação RFP fornece inicialmente maior densidade de plasma em comparação com os tokamaks clássicos, mas isso não altera a essência da descoberta. Os cientistas conseguiram aumentar a densidade do plasma dentro da câmara de trabalho em 10 vezes e podem ajudar a estender seu método a outros tipos de tokamaks.
O limite de densidade do plasma na câmara de trabalho de um tokamak é chamado de limite de Greenwald. Este valor foi obtido experimentalmente e não é totalmente justificado pela teoria. Cientistas de Wisconsin consideram dois pontos a chave para o seu sucesso: a característica de design do tokamak MST (principalmente as paredes mais espessas da câmara de trabalho, que estabilizam os campos magnéticos na área de trabalho), bem como uma fonte de energia especial que permite ajuste com base no feedback (novamente, crítico para estabilidade).
“A densidade máxima parece ser definida por limitações de hardware e não pela instabilidade do plasma”, – escrevem os pesquisadores. Duas características principais do tokamak MST parecem ter desempenhado um papel crítico nesta descoberta que ainda precisa ser estudada e explicada.
“Persistem dúvidas sobre por que, em particular, o MST é capaz de operar acima do limite de Greenwald e até que ponto essa capacidade pode ser estendida a dispositivos de maior desempenho”, — cientistas compartilham em um artigo em uma revista Cartas de revisão física. As respostas a estas perguntas, presumivelmente, são capazes de aproximar aquele momento brilhante em que o mundo se iluminará “sol artificial”. E é bom que os cientistas entendam por que e como isso acontece, sem suposições e pontos cegos na teoria e na prática.
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