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A reação nuclear entre lítio e bismuto mostra-se uma alternativa viável à fusão. Descubra como essa nova técnica pode revolucionar a produção de energia!
Nos últimos cinco anos, os avanços no campo da fusão nuclear têm ocorrido a um ritmo acelerado. A chegada da energia de fusão comercial exige que os físicos e engenheiros envolvidos em seu desenvolvimento superem diversos desafios importantes. Em outros artigos, exploramos esses desafios, mas, nesta ocasião, nos interessa focar em uma das razões pelas quais é tão difícil colocar em funcionamento uma central de energía equipada com um reator de fusão nuclear.
As condições que precisamos recriar na Terra para que a fusão dos núcleos de deutério e trítio, que são os dois isótopos do hidrogênio que participam na reação, ocorra de forma espontânea são extraordinariamente exigentes. Esta reação ocorre naturalmente nas estrelas, até mesmo entre elementos químicos muito mais pesados, mas para elas é muito mais fácil. A grande quantidade de matéria que aglutinam faz com que a contração gravitacional jogue a seu favor na hora de maximizar a quantidade de pares de núcleos que irão se fundir.
Na Terra, não contamos com a enorme pressão das estrelas, então, para estimular a fusão natural dos núcleos de deutério e trítio, é necessário que o plasma que os contém atinja uma temperatura de pelo menos 150 milhões de graus Celsius. Como é lógico, sustentar essas condições por um longo período é muito difícil, especialmente quando é imprescindível lidar com as turbulências que ocorrem nas bordas do plasma ou a perda de energia, entre outros desafios. Felizmente, há uma reação nuclear que se apresenta como uma alternativa muito interessante à fusão nuclear. E ela vai causar muito impacto.
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A transferência de um único nêutron tem um potencial enorme
Uma equipe de pesquisa composta por cientistas de universidades brasileiras, chinesas, norte-americanas e italianas realizou um experimento muito promissor, utilizando uma reação nuclear que pode produzir energia. O que a torna atrativa à primeira vista é que as condições necessárias para produzi-la são muito menos exigentes do que as requeridas pela fusão nuclear, o que por si só representa uma vantagem significativa. Em qualquer caso, trata-se de uma reação muito diferente da mencionada nos primeiros parágrafos deste artigo.
A reação de transferência de um único nêutron entre os núcleos de lítio-6 e bismuto-209 produz uma liberação de energia comparável à de uma reação de fusão completa
Os físicos tentam há muitas décadas entender com precisão os mecanismos que intervêm na transferência de nêutrons entre núcleos que estão fracamente ligados. Este é, precisamente, o ponto de partida deste experimento. Os pesquisadores mencionados anteriormente conceberam um experimento envolvendo um núcleo de lítio-6 e outro de bismuto-209. Eles recriaram as condições adequadas para que o primeiro isótopo, o de lítio, colidisse com o muito mais pesado isótopo de bismuto, resultando na transferência de um nêutron do núcleo de lítio-6 para o núcleo de bismuto-209.
Neste experimento, os físicos utilizaram o detector de raios gama GALILEO e o detector a laser Si 4π EUCLIDES, ambos instalados no Laboratório Nacional de Legnaro, em Pádua (Itália), para avaliar a emissão de raios gama desencadeada por essa reação nuclear, bem como para identificar a produção de partículas carregadas. O que descobriram é fascinante: a reação de transferência de um único nêutron entre os núcleos de lítio-6 e bismuto-209 produz uma liberação de energia comparável à de uma reação de fusão completa. Nada menos.
Esta declaração dos responsáveis pelo experimento descreve claramente por que essa descoberta é importante: “O processo de transferência de um nêutron produz um resultado comparável ao de uma reação de fusão completa […] O resultado que obtivemos indica que a transferência de um nêutron desempenha um papel dominante em energias mais baixas, superando até mesmo o resultado das reações de fusão”.
Ainda é muito cedo para afirmar que este experimento vai se consolidar como uma nova forma de obtenção de energia, mas não há dúvida de que é um ponto de partida extraordinariamente promissor. Quem sabe, talvez dentro de alguns anos esta tecnologia se mostre viável do ponto de vista comercial. Há detalhes do experimento que ainda não conhecemos, então continuaremos informando assim que tivermos mais informações.
Imagem | Zhang, Gaolong
Mais informações | Springer Link
