Nova revelação inovadora nos aproxima da fusão nuclear

Os pesquisadores podem ter resolvido o mistério que envolve a reconexão magnética, que é um processo que quebra os campos magnéticos na fusão nuclear.

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Esta descoberta significa que podemos ser capazes de encontrar novas maneiras de fortalecer suas barreiras magnéticas, tornando melhores experiências de fusão.

A teoria para tudo

Pesquisadores do Laboratório de Física de Plasma de Princeton (PPPL) e da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, podem ter resolvido o mistério que envolve a reconexão magnética, aproximando-nos de uma melhor previsão da chama solar e dos problemas relacionados à contenção da fusão nuclear. Em última análise, isso significa que a fusão nuclear, e a energia ilimitada que poderia fornecer, pode estar um passo mais perto da realidade.

Mas, para recuar um pouco, a reconexão magnética é um processo que ocorre quando linhas de campo magnético embutidas no plasma se juntam, se separam e se reconectam explosivamente. Isso ocorre em folhas de plasma fino onde a energia elétrica é concentrada.

fusão nuclear

Todo o processo é descrito pelo modelo de Sweet-Parker. Mas a teoria não explica por que a reconexão magnética parece estar se movendo mais rápido do que o previsto.

A nova pesquisa detalha uma maneira de explicar a ocorrência de reconexão rápida, usando um fenômeno chamado instabilidade plasmoide. É o que acontece quando as folhas de plasma começam a quebrar em “ilhas” de plasma.

Os pesquisadores foram capazes de chegar a uma teoria geral da instabilidade plasmoide, e dizem que a instabilidade plasmoide começa com uma fase linear que segue Sweet-Parker, que então acelera em uma fase explosiva que acelera a reconexão.

Eles calcularam quanto tempo cada uma dessas fases ocorre e a física por trás de cada uma delas. No final, eles aprenderam que o processo não segue leis de poder, o que significa que a diminuição da instabilidade não vai impactar a velocidade de reconexão de uma forma previsível.

Conexão de Fusão

A descoberta é significativa se você considerar que a reconexão magnética acciona focos solares, as luzes do norte, rajadas de raios gama e outros fenômenos naturais violentos. Calculando exatamente quando a reconexão acelera no Sol significa que podemos prever disparos solares, tempestades solares e outros períodos espaciais.

Mas também tem um efeito sobre como olhamos para a fusão nuclear. Uma das formas mais proeminentes de gerar fusão nuclear é a utilização de reatores de fusão tokamak. Estas armadilha de plamas em campos magnéticos em áreas específicas para forçar o hidrogênio para fundir.

Em experimentos, reconexão magnética pode quebrar esses campos. Isso enfraquece a retenção do plasma, o que significa que pode atingir áreas no campo de contenção que não permitirá que a fusão se sustente. Esta descoberta significa que podemos encontrar formas de fortalecer essas barreiras magnéticas, tornando-as melhores experiências de fusão.

Referências: Phys.org, Space.com