_Hinrichs_Kleinback

430 Energia e Meio Ambiente
E. Fusão Induzida por Laser
O outro método do confinamento que está sendo usado na fusão é o confinamento inercial.
Neste caso, não há absolutamente nenhum confinamento externo do plasma. Sabemos que
à medida que um gás sofre um aumento na temperatura, ele geralmente se expande.
Entretanto, se o aquecimento for feito bastante rapidamente, a fusão pode ocorrer antes que
as partículas do combustível possam se distanciar. O combustível é confinado durante este
breve tempo pela inércia de sua própria massa. O aquecimento pode ser feito com um feixe
de laser intenso, levando ao que chamamos de "fusão induzida por laser". A bomba de hidrogênio,
que também libera energia através da fusão, é disparada por uma bomba "atômica"
de fissão. Este é um exemplo de "confinamento inercial", no qual o combustível é
comprimido pela explosão do dispositivo de fissão. O combustível de fusão é aquecido pela
radiação liberada na fissão. A primeira explosão da bomba-H, em 1952, marcou a primeira
vez que a fusão (em grande escala) foi conseguida na Terra. (De fato, muito do dinheiro original
para a pesquisa da fusão a laser nos Estados Unidos veio do programa de armamentos
do Departamento de Energia, onde aplicação para bombas-H foram previstas.)
O número de reações da fusão em um dado intervalo de tempo aumentará à medida
que a densidade do plasma aumentar, de forma que uma maior geração de potência pode
ser conseguida pela compressão do combustível. O combustível (uma mistura do deutério
e do trítio) é encerrado dentro de uma pastilha de vidro ou de metal, um "microbalão" de
aproximadamente 1 mm de diâmetro. O aquecimento e a compressão são geralmente realizados
submetendo esta pastilha a pulsos intensos e uniformes de laser de todos os lados
(Figura 15.6). Divisores de feixe são usados para dividir o feixe de laser original em muitos
componentes (por exemplo, 60 feixes na Universidade de Rochester, Nova York), que são
amplificados ainda mais. Espelhos são, então, utilizados para direcionar simultaneamente
todos os feixes para a pastilha de combustível.
A pastilha é comprimida por meio do processo de "implosão" A sua camada exterior é
aquecida pelos feixes de laser de modo que ela evapora. Isto acontece tão rapidamente que
o material que deixa a superfície comprime as camadas internas, aumentando a densidade
do núcleo restante por um fator de 1.000, bem como aumentando a sua temperatura. A
pressão se eleva a 1 trilhão de atmosferas. Esta compressão do material interno, a implosão,
é um exemplo da terceira lei de Newton: "para cada força de ação há uma força igual
e oposta de reação". É análogo a saltar para fora de um trenó que esteja no gelo: você vai
para a frente e o trenó vai para trás.
Microbolhas minúsculas de ouro, semelhantes às
que contêm o combustível gasoso D -T a alta pressão
para utilização em fusão a laser, em uma moeda
americana de US$ 25 cents. (UNITED STATES DEPARTMENT
OF ENERGY)