{"id":7919,"date":"2016-01-16T19:00:55","date_gmt":"2016-01-16T21:00:55","guid":{"rendered":"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/?p=7919"},"modified":"2016-01-16T19:00:55","modified_gmt":"2016-01-16T21:00:55","slug":"mais-uma-luz-para-a-fuso-nuclear","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/hypercubic\/2016\/01\/mais-uma-luz-para-a-fuso-nuclear\/","title":{"rendered":"Mais uma luz para a fus\u00e3o nuclear"},"content":{"rendered":"<p align=\"justify\"><a href=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2016\/01\/fsforo-vela.jpg\" data-rel=\"lightbox-image-0\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" style=\"padding-top: 0px;padding-left: 0px;padding-right: 0px;border: 0px\" title=\"\" src=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2016\/01\/fsforo-vela_thumb.jpg\" alt=\"f\u00f3sforo-vela\" width=\"640\" height=\"426\" border=\"0\" \/><\/a><\/p>\n<p align=\"justify\">Imagine estar numa sala completamente escura e tentar acender uma vela com um f\u00f3sforo. N\u00e3o parece um grande desafio, mas troque o pavio por algo ainda menor, como uma c\u00e1psula de hidrog\u00eanio. Ainda assim, pode parecer mais moleza ao trocar o f\u00f3sforo por um conjunto de poderosos raios <em>laser<\/em>. Exceto que voc\u00ea continua no escuro, n\u00e3o pode ver nem tocar o pavio e n\u00e3o tem como enxergar os raios <em>laser<\/em> nem o que eles iluminam porque eles s\u00e3o t\u00e3o potentes que t\u00eam que ficar dentro de uma c\u00e2mara de metal magnetizada \u2014 ou, no m\u00ednimo, te deixariam cego. \u00c9 mais ou menos assim, atirando <em>laser<\/em> \u00e0s cegas, que os cientistas est\u00e3o tentando ativar uma rea\u00e7\u00e3o de fus\u00e3o nuclear controlada. E eles acabam de descobrir como localizar o pavio sem poder toc\u00e1-lo.<!--more--><\/p>\n<p align=\"justify\">O novo passo na incessante busca pela fus\u00e3o nuclear foi dado por cientistas e engenheiros da Universidade da California-San Diego (UCSD), Univ. de Rochester, Univ. de Nevada, Univ. de Osaka (Jap\u00e3o), Univ. de Bordeaux (Fran\u00e7a), e dos americanos Laborat\u00f3rio Nacional Lawrence Livermore e General Atomics. A nova t\u00e9cnica permite ver onde a energia \u00e9 depositada num processo chamado igni\u00e7\u00e3o r\u00e1pida, uma abordagem em estudo para detonar uma rea\u00e7\u00e3o de fus\u00e3o a partir de laser de alta intensidade.<\/p>\n<p align=\"justify\"><strong>Compress\u00e3o e igni\u00e7\u00e3o<em> with lasers<\/em><br \/>\n<\/strong>Como em qualquer motor de moto, a igni\u00e7\u00e3o \u00e9 importante e acontece em dois tempos. Primeiro, a compress\u00e3o: em vez de um pist\u00e3o subindo por uma c\u00e2mara de combust\u00e3o, centenas de l\u00eaiseres comprimem o combust\u00edvel. O combust\u00edvel para a fus\u00e3o \u00e9 uma mistura de deut\u00e9rio e tr\u00edtio armazenada numa esfera pl\u00e1stica, a c\u00e1psula. Logo ap\u00f3s a c\u00e1psula ser comprimida por uma saraivada de <em>laser<\/em>, vem a centelha da vela (a do motor, n\u00e3o a do quarto escuro): na igni\u00e7\u00e3o propriamente dita, um \u00fanico pulso <em>laser<\/em> superpotente aquece o combust\u00edvel instantaneamente, formando uma nuvem de plasma onde pode ocorrer a fus\u00e3o (como fazer esse plasma fundir de maneira cont\u00ednua \u00e9 outra hist\u00f3ria\u2026).<\/p>\n<p align=\"justify\">Um grande problema \u00e9 como juntar tantos raios laser potentes num alvo t\u00e3o min\u00fasculo como uma c\u00e1psula de combust\u00edvel. O menor desajuste desvia toda aquela energia dos raios para qualquer outro lugar que n\u00e3o seja a zona mais rica em combust\u00edvel da c\u00e1psula.<\/p>\n<p align=\"justify\">Para lidar com esse problema, os pesquisadores americanos desenvolveram um m\u00e9todo que permite ver para onde vai a energia que deve acertar o alvo de combust\u00edvel. O segredo est\u00e1 em algo bem <em>low-tech<\/em>: cobre. Mais precisamente, em uma camada de cobre dentro da c\u00e1psula de combust\u00edvel. Assim, quando um <em>laser<\/em> de alta energia atravessa a c\u00e1psula comprimida, gera el\u00e9trons de alta energia. Esses el\u00e9trons pulam no cobre e ficam t\u00e3o excitados que fazem o metal emitir raios-X. Essas emiss\u00f5es de raios-X, que podem ser facilmente detectadas, equivalem a segurar o pavio de uma vela no escuro para localiz\u00e1-lo.<\/p>\n<figure style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2016\/01\/fast-ignition-fusion.jpg\" data-rel=\"lightbox-image-1\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\"><img decoding=\"async\" style=\"padding-top: 0px;padding-left: 0px;padding-right: 0px;border: 0px\" title=\"\" src=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2016\/01\/fast-ignition-fusion_thumb.jpg\" alt=\"fast-ignition-fusion\" width=\"640\" height=\"479\" border=\"0\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-caption-text\">Visualiza\u00e7\u00e3o de fluxo energ\u00e9tico em igni\u00e7\u00e3o r\u00e1pida: adicione cobre \u00e0 c\u00e1psula de combust\u00edvel, acione o laser e voil\u00e0! [Imagem: High Energy Density Physics Group, UC San Diego]<\/figcaption><\/figure>\n<p align=\"justify\">A analogia de estar \u00e0s escuras veio n\u00e3o deste humilde escriba mas de um dos desenvolvedores desta t\u00e9cnica, Cristopher McGuffey, pesquisador-assintente da Escola de Engenharia da UCSD. Antes disso, disse McGuffey ao <em><strong><a href=\"http:\/\/phys.org\/news\/2016-01-energy-scientists-closer-nuclear-fusion.html\">Phys.org<\/a>, <\/strong><\/em>\u201cera como se estiv\u00e9ssemos olhando no escuro. Agora podemos entender melhor onde a energia est\u00e1 sendo depositada, assim podemos investigar novos designs experimentais para aperfei\u00e7oar a deposi\u00e7\u00e3o de energia sobre o combust\u00edvel\u201d. O <em>paper<\/em> com os resultados experimentais foi pr\u00e9-publicado <em>on-line<\/em> na edi\u00e7\u00e3o de 11\/01 da <em>Nature Physics<\/em>.<\/p>\n<p align=\"justify\">Al\u00e9m de descrever a t\u00e9cnica de visualiza\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica, os autores informam os primeiros resultados alcan\u00e7ados. Trabalhando com diferentes modelos de c\u00e1psula de combust\u00edvel e configura\u00e7\u00f5es de laser, foi reportado um recorde de efici\u00eancia: at\u00e9 7% da energia foi transferida dos l\u00eaiseres para o combust\u00edvel. Pode n\u00e3o parecer muito, mas \u00e9 quatro vezes maior que a m\u00e9dia de experimentos anteriores de igni\u00e7\u00e3o r\u00e1pida. Simula\u00e7\u00f5es estimam que essa efici\u00eancia ainda pode ser dobrada \u2014 beirando os 15% \u2014 caso o experimento seja replicado em uma escala maior.<\/p>\n<p style=\"padding-left: 30px\"><strong>Refer\u00eancia<\/strong><br \/>\n<a href=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2012\/07\/rb2_large_gray25.png\" data-rel=\"lightbox-image-2\" data-rl_title=\"\" data-rl_caption=\"\" title=\"\"><img decoding=\"async\" class=\"alignleft size-full wp-image-3123\" src=\"http:\/\/scienceblogs.com.br\/hypercubic\/files\/2012\/07\/rb2_large_gray25.png\" alt=\"rb2_large_gray25\" width=\"70\" height=\"85\" \/><\/a>JARROTT, L. C. <em>et al.<\/em> <strong>Visualizing fast electron energy transport into laser-compressed high-density fast-ignition targets<\/strong> [<em><strong>Visualizando transporte r\u00e1pido de el\u00e9trons de alta energia em alvos comprimidos por laser de igni\u00e7\u00e3o r\u00e1pida<\/strong><\/em>] <em>Nature Physics<\/em>. <a href=\"http:\/\/www.nature.com\/nphys\/journal\/vaop\/ncurrent\/full\/nphys3614.html#affil-auth\">doi:10.1038\/nphys3614<\/a><\/p>\n<p style=\"padding-left: 30px\">Imagem de abertura: <a href=\"https:\/\/www.flickr.com\/photos\/sackton\/8049403952\/\">timsackton<\/a> via <a href=\"https:\/\/visualhunt.com\/\">Visual Hunt<\/a> \/ <a href=\"http:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by-sa\/2.0\/\">CC BY-SA<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Imagine estar numa sala completamente escura e tentar acender uma vela com um f\u00f3sforo. 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