Recorde: reator de fusão nuclear sul-coreano atinge 100 milhões de graus durante 48 segundos

O reator KSTAR da Coreia do Sul, também conhecido como "Sol artificial", superou seu próprio recorde ao conseguir manter uma temperatura de 100 milhões de graus Celsius durante 48 segundos.

reator nuclear sul-coreano KSTAR
Imagem do reator nuclear sul-coreano KSTAR. Crédito: Korea Institute of Fusion Energy (KFE).

Um novo recorde impressionante para a ciência! O reator de fusão nuclear KSTAR ('Korea Superconducting Tokamak Advanced Research') da Coreia do Sul acaba de quebrar seu próprio recorde ao conseguir manter uma temperatura de 100 milhões de graus Celsius durante 48 segundos, uma temperatura 7 vezes maior que a do nosso Sol!

Fusão nuclear é o processo no qual dois ou mais núcleos atômicos se combinam para formar um outro núcleo maior, mais pesado e mais estável. Isso requer muita energia para acontecer, e geralmente libera muito mais energia do que é consumida.

O anúncio foi feito na última quinta-feira (28) pelo Instituto Coreano de Energia de Fusão (KFE). Veja mais informações abaixo.

O novo recorde do KSTAR

O recorde anterior também era do reator KSTAR, e foi registrado em 2022, quando ele manteve essa temperatura por 30 segundos. Inclusive, este é um dos mais importantes reatores de fusão nuclear do planeta.

interior da câmara a vácuo do reator nuclear KSTAR
Vista do interior da câmara a vácuo do reator nuclear KSTAR. Crédito: Korea Institute of Fusion Energy (KFE).

Seu novo recorde foi conseguido graças a uma atualização de um componente magnético, que pode se consolidar como nova "peça" para a busca pela energia nuclear limpa, já que ele extrai o calor e evita impurezas produzidas pela reação. Trata-se da instalação de um novo desvio de tungstênio — um dos metais mais resistentes do mundo — que "permitiu alcançar resultados que superam os dos registros anteriores do KSTAR em um período curto", conforme disse Si-Woo Yoon, diretor do Centro de Pesquisas KSTAR.

Os cientistas explicam que esses 'desviadores' são os responsáveis por suportar a intensidade do calor no interior do reator, e mostraram uma eficiência bem maior usando o tungstênio do que o carbono, que era o utilizado anteriormente. Agora, espera-se que o reator possa suportar temperaturas semelhantes por até 5 minutos até 2026.

“Para atingir o objetivo final da operação KSTAR, planejamos melhorar sequencialmente o desempenho dos dispositivos de aquecimento e de acionamento de corrente, e também proteger as tecnologias básicas necessárias para operações de plasma de pulso longo e alto desempenho", disse Si-Woo Yoon.

E como funciona um reator nuclear?

Esses reatores servem, basicamente, para induzir de maneira controlada o processo de fusão nuclear do plasma, que é quando dois núcleos atômicos se fundem para formar um terceiro maior e mais pesado, um processo que libera grandes quantidades de energia. Este é o mesmo processo que ocorre no Sol, onde átomos de hidrogênio se fundem e criam átomos de hélio.

componente novo, reator KSTAR
O novo desvio de tungstênio do reator KSTAR, em forma de U,diferente do componente de carbono anterior que era reto. Crédito: Korea Institute of Fusion Energy (KFE).

O reator utiliza um forte campo magnético para confinar o plasma (estado da matéria em que os elétrons se desprendem dos núcleos atômicos) no interior de uma estrutura em forma de toro no centro da sua câmara.

Quando esse plasma é confinado com sucesso, sem ocorrer dispersão das partículas elétricas e sem contato com as paredes internas da estrutura, o reator evita a perda de temperatura. Assim, é possível manter os milhões de graus Celsius por vários segundos.

O KSTAR é um reator do tipo tokamak, isto é, que utiliza um forte campo magnético para confinar o plasma no interior de uma estrutura. Ao aquecer um "combustível", geralmente disparando-se um feixe de laser em uma quantidade de um isótopo de gás hidrogênio, produz-se um plasma mais quente que o Sol.

Porém, tem-se desafios para a construção desses reatores. Além de ser necessária a utilização de materiais extremamente resistentes ao calor, também é preciso uma grande quantidade de energia. Contudo, esse tipo de energia tem um grande atrativo: a reação nuclear é considerada a mais limpa e segura por não deixar emissões de carbono.

Referências da notícia:

Live Science. “Nuclear fusion reactor in South Korea runs at 100 million degrees C for a record-breaking 48 seconds”. 2024.

CNN World. “ ‘Artificial sun’ sets record for time at 100 million degrees in latest advance for nuclear fusion”. 2024.