Por dentro da notícia
maio/2009
Sem verba, Brasil vira sócio de reator
de fusão nuclear
O
s físicos brasileiros que estudam
fusão nuclear parecem finalmente
ter conseguido fundir seu conhecimento e gerar força para que essa linha
de pesquisa tome rumo no Brasil. Após
longa negociação, um acordo permitirá ao
país participar do maior experimento de
fusão do mundo, e a partir deste ano brasileiros concentrarão seus esforços num
novo laboratório, na cidade de Cachoeira
Paulista, no vale do Paraíba.
Dentro de alguns meses, um acordo
formal deve ser assinado para que o país
possa enviar pesquisadores ao Iter, protótipo de reator gigante que está sendo
construído em Cadarache (França), numa
colaboração entre diversos países.
A fusão nuclear é hoje o “Santo Graal”
da física aplicada. Ao imitar o modo de
produção de energia do Sol, ela oferece
a possibilidade de gerar força sem emitir
gases-estufa e usando combustível barato,
hidrogênio, o elemento mais abundante do
Universo, que pode ser extraído da água.
Se um dia se tornar viável, quase não vai
gerar lixo radioativo, diferentemente de
sua prima “suja”, a fissão, que move as
usinas nucleares atuais.
“Apesar de não ter abrigado nenhum
grande experimento, o Brasil tem atuado
na pesquisa de fusão com bastante reconhecimento internacional”, diz Ricardo
Galvão, diretor do Centro Brasileiro de
Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio.
Hoje, o país possui dois tokamaks,
protótipos de reatores experimentais de
fusão. Um deles fica no Instituto Nacional
de Pesquisas Espaciais (Inpe), em São
José dos Campos, e outro no Instituto de
Física da USP.
“Os materiais dentro do Iter terão de
suportar um enorme bombardeamento
de nêutrons e também enorme calor”,
explica Neil Calder, porta-voz do projeto
em Cadarache. “A temperatura não será
problema. Já para os nêutrons, nós temos
materiais que podem resistir a eles, mas a
questão é saber por quanto tempo.”
Adaptado de Folha de S.Paulo, 16 fev. 2009.
1.
a) Faça uma comparação entre os processos de fissão e fusão nuclear.
b) Explique o que ocorre com o hidrogênio no Sol.
2.
a) O que é um tokamak?
b) Como é possível a união de prótons se eles se repelem eletricamente?
Expectativa de resposta
1.
a) A fissão nuclear é simplesmente a quebra de um núcleo atômico. Essa quebra pode ser espontânea (em átomos instáveis) ou forçada (bombardeamento de nêutrons em usinas nucleares ou bombas atômicas).
Na fusão o processo é inverso: dois ou mais núcleos atômicos se unem para formar um núcleo de maior número atômico. O processo de
fusão, em geral, libera muito mais energia do que consome, daí o enorme interesse no seu controle.
b) Devido à enorme gravidade do Sol, sua massa tende a ir para o interior do astro. Isso provoca uma pressão tão elevada, que é capaz de causar
a fusão de átomos de hidrogênio, formando átomos de hélio. Esse processo pode ser dividido nas seguintes etapas:
1. dois prótons se unem para formar um deutério, um pósitron e um neutrino;
2. união de um átomo de deutério e um próton, formando um átomo de hélio 3 e um raio gama;
3. união de dois átomos de hélio 3, formando um átomo de hélio 4 e dois prótons.
2.
a) Tokamak é uma palavra que vem do russo e significa câmara toroidal magnética. Pode-se dizer que ele é um reator experimental de fusão
nuclear;.inventado por volta dos anos 1950, consiste basicamente num eletroímã muito potente para confinamento de plasma.
b) A repulsão eletrostática entre os prótons ocorre até certa distância. Se eles puderem se aproximar o bastante, passa a predominar a força
nuclear forte, que é mais intensa que a força elétrica.