_Hinrichs_Kleinback

Cap. 15 Alternativas Futuras de Energia: Fusão 435
Na área de fusão a laser, existem planos de se construir um complexo gigante de laser
que possa bombear energia o bastante para a pastlha de combustível para se atingir o breakeven.
Neste complexo, 192 feixes de laser serão disparados em uma câmara que contém a
pastilhas de combustível D-T, aquecendo-o até 50 milhões de °C. O projeto de US$ 1,2 bilhão,
do tamanho de um estádio do futebol, é conhecido como National Ignition Facility 7
está sendo construído no laboratório nacional de Lawrence Livermore, na Califórnia. Se
for bem-sucedida, a National Ignition Facility produzirá ao menos tanta energia na fusão
quanto a que será direcionada às pastilhas. Ainda faltará uma quantidade 100 vezes maior
de energia, necessária à operação dos lasers. Quando sua operação se iniciar em 2003, seus
cientistas esperam que o progresso em direção à fusão auto-sustentada seja acelerado.
H. Resumo
A fusão é a combinação de dois núcleos pequenos para formar um núcleo maior, com a liberação
de energia. A reação geralmente estudada é D + T —> 4 He + n + 17,6 MeV. Para
que um reator de fusão produza energia líquida, o plasma de D- T deve satisfazer ao critério
de Lawson — definido como o produto da densidade de partículas pelo tempo de confinamento
do plasma — de aproximadamente 10 14
s/cm 3 . Deve-se também atingir uma
temperatura elevada do plasma (aproximadamente 100 milhões de °C). O confinamento
do plasma é conseguido com as garrafas magnéticas em forma de rosquinha (Tokamaks)
ou por confinamento inercial, como é feito na fusão induzida por laser. No primeiro caso,
as densidades relativamente baixas do plasma com tempos longos do confinamento
podem ser usadas para satisfazer aos critérios de Lawson; no último caso, densidades elevadas
e tempos curtos são obtidos com os lasers pulsados de alta energia.
Na geração da eletricidade em reatores de fusão, os nêutrons produzidos na reação
D-T aquecem o lítio circunvizinho, que é usado para transformar água em vapor por
meio de um trocador de calor. Espera-se que nos próximos anos o ponto breakeven científico,
no qual a quantidade de energia útil produzida no reator de fusão é igual à que foi
colocada nele, seja atingido. Entretanto, muitas dificuldades técnicas sérias ainda deverão
ser superadas antes que a fusão possa ter alguma contribuição significativa para nossa
demanda de energia.
Referências na Internet
Para obter uma listagem atualizada de recursos na Internet relacionados ao material deste
capítulo, acesse o website da Harcourt College Publishers em http://www.harcourtcollege.com.
Os links estão no site Energy: Its Use and the Environment na página de Física
(Physics). Sites gerais relacionados com energia e algumas normas para utilização da Worl
Wide Web em sua classe são apresentados no final deste livro.
Referências
COLOMBO, U. e FARINELLI, U. Progress in Fusion Energy. Annual Review of Energy, 171:123-59,
1992.
CONN, R. W, CHUYANOV, V. A. NOVE, N. e SWEETMAN, D. R. The International Thermonuclear
Experimental Reactor. Scientific American, 266 (abril), 1992.
7 N.T.: Em português: Instalação Nacional de Ignição.