A fusão nuclear é uma reação na qual dois ou mais núcleos atômicos se fundem para formar um núcleo mais pesado. Essa reação libera uma enorme quantidade de energia, e é o mesmo processo que ocorre dentro do sol e de outras estrelas.
Muitos pesquisadores em todo o mundo estão trabalhando nessa tecnologia, pois ela pode ser a tão esperada solução para energia barata e ilimitada para todos.
Ao contrário da fissão nuclear, onde os átomos se separam criando elementos radioativos, a fusão é limpa. Vamos ver os detalhes.
Diferenças entre fissão nuclear e fusão nuclear
Fusão nuclear e fissão nuclear são dois processos diferentes que ocorrem no núcleo atômico. A fusão nuclear ocorre quando dois ou mais núcleos atômicos se fundem para formar um núcleo mais pesado, liberando uma enorme quantidade de energia. A fissão nuclear, por outro lado, envolve cortar um núcleo atômico em fragmentos menores, também liberando energia.
Em termos muito simples, a diferença entre fusão nuclear e fissão nuclear é que a fusão reúne núcleos para formar um maior, enquanto a fissão corta um núcleo em pedaços menores. Além disso, a fusão nuclear libera mais energia do que a fissão nuclear.
Por que é difícil replicar a fusão nuclear?
Enquanto a fissão é relativamente fácil de replicar em nosso planeta, a fusão requer imitar o que acontece dentro do Sol. Altas temperaturas, muita pressão… não é fácil, vamos ver os motivos.
– A fusão nuclear requer altas temperaturas e pressões extremas para ocorrer. Isso torna muito difícil controlar e manter uma reação de fusão estável.
– Os materiais usados em experimentos de fusão nuclear sofrem danos devido a altas temperaturas e radiação, o que dificulta o projeto de dispositivos duráveis e eficientes.
– A fusão nuclear produz íons e elétrons de alta energia que podem danificar materiais e equipamentos usados no processo. Isso requer o uso de campos magnéticos e outros dispositivos para confinar e controlar essas partículas.
Quais projetos estão atualmente em fusão nuclear
Atualmente, inúmeros projetos e experimentos estão sendo realizados em todo o mundo para desenvolver a fusão nuclear como fonte de energia. Alguns dos projetos mais destacados são os seguintes:
– ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor): Este projeto internacional está sendo realizado na França e visa construir um reator experimental de fusão para demonstrar a viabilidade técnica da fusão como fonte de energia.
– Projeto da NASA : a NASA está desenvolvendo tecnologias de fusão nuclear para uso em sistemas de propulsão de foguetes e espaciais.
– Projeto Wendelstein 7-X : Trata-se de um experimento de fusão realizado pela Universidade de Munique, na Alemanha, que visa demonstrar a viabilidade da fusão como fonte de energia. É o da foto acima.
Por outro lado, cientistas do Lawrence Livermore Federal National Laboratory criaram pela primeira vez, no final de 2022, uma reação de fusão nuclear que produziu mais energia do que o necessário para criá-la.
Benefícios da fusão nuclear
A fusão nuclear tem muitos benefícios potenciais como fonte de energia. Alguns dos principais são os seguintes:
– A fusão nuclear é muito eficiente . Uma pequena quantidade de material pode produzir uma enorme quantidade de energia, muito mais do que nas reações de fissão nuclear.
– Os materiais necessários para a fusão nuclear são abundantes na Terra . Isso significa que a fusão não estaria sujeita às mesmas limitações que outras fontes de energia, como petróleo ou gás natural.
– A fusão nuclear não produz resíduos radioativos de vida longa . Os resíduos produzidos pelo colapso podem ser gerenciados com segurança e desaparecerão em alguns anos.
– A fusão nuclear não tem risco de acidentes nucleares . As reações de fusão são estáveis e podem ser facilmente controladas, eliminando o risco de acidentes como os ocorridos em usinas nucleares de fissão.
– A fusão nuclear pode ter aplicações em outros campos , como propulsão de foguetes e geração de energia para sistemas espaciais. Isso poderia abrir novas oportunidades na exploração e colonização do espaço.
Que resíduos a fusão nuclear produz?
A fusão nuclear produz resíduos radioativos, mas, em comparação com a fissão nuclear, esses resíduos têm vida curta e podem ser gerenciados com segurança. Os resíduos produzidos pela fusão nuclear consistem principalmente em íons e elétrons de alta energia, bem como produtos de fissão produzidos como subprodutos da reação. Esses resíduos podem ser resfriados e armazenados com segurança até serem desativados, o que geralmente ocorre em alguns anos.
É importante notar que, embora a fusão nuclear produza resíduos radioativos, ela é muito menos perigosa do que os resíduos produzidos pela fissão nuclear. Além disso, como mencionado acima, os materiais necessários para a fusão nuclear são abundantes na Terra, o que significa que não vão acabar como outras fontes de energia.
Que alternativas viáveis existem para a fusão nuclear?
As alternativas são as que todos já conhecemos:
– Energia solar : A energia solar é uma fonte de energia renovável e limpa que pode ser usada para gerar eletricidade. Hoje, tecnologias cada vez mais eficientes estão sendo desenvolvidas para aproveitar a energia do sol, como painéis solares de alta eficiência e sistemas de armazenamento de energia.
– Energia eólica : A energia eólica pode ser obtida usando moinhos de vento para gerar eletricidade. Esta é uma fonte de energia limpa e renovável que está se desenvolvendo rapidamente em todo o mundo.
– Energia hidrelétrica : A energia hidrelétrica é obtida usando a força da água para movimentar turbinas e gerar eletricidade. Embora exija a construção de barragens, é uma fonte de energia limpa e renovável.
– Energia de fissão nuclear : A energia de fissão nuclear é uma fonte de energia obtida através da fissão de urânio ou plutônio. Embora esta fonte de energia tenha seus próprios desafios e riscos, tecnologias mais seguras e eficientes estão sendo desenvolvidas para seu uso.
Limitado, perigoso ou caro. Esperemos que a fusão seja uma realidade em breve.
