Fisica nuclear

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  • Publicado : 15 de junho de 2012
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Fissão nuclear acorre quando dois ou mais núcleos de um mesmo elemento se fundem e formam outro elemento,liberando energia.Um exemplo de fusão nuclear é o que acontece no interior das estrelas,quando quatro núcleos de hidrogênio se fundem para formar um átomo de Helio.Esse processo libera uma quantidade de energia muito maior do que a liberada no processo de fussão nuclear
Fussão nuclear é oprocesso em que se bombardeia o núcleo de um elemento radioatvo,com um nêutron.Essa colisão resulta na criação de um isótopo do átomo,totalmente instável,que se quebra formando dois novos elementos e liberando grandes quantidades de energia

Funcionamento dos reatores nucleares de fusão nuclear

Reatores de fusão: confinamento inercial
A NIF (National Ignition Facility) do LaboratórioLawrence Livermore está realizando experimentos usando feixes de laser para induzir a fusão. No dispositivo da NIF, 192 feixes de laser serão focalizados em um único ponto em uma câmara de alvos com 10 metros de diâmetro, denominada hohlraum (cavidade, em alemão). Uma hohlraum é uma "cavidade cujas paredes estão em equilíbrio radioativo com a energia radiante na cavidade", de acordo com a Science andEngineering Encyclopaedia (em inglês).

Cortesia do National Ignition Facility
Processo de fusão de confinamento inercial
No ponto focal dentro da câmara de alvos haverá uma esfera (do tamanho de uma ervilha) de deutério-trítio inserida em um pequeno cilindro de plástico. A energia dos lasers (1,8 milhão de joules) irá aquecer o cilindro e gerar raios X. O aquecimento e a radiação converterão aesfera em plasma e irão comprimi-la até que a fusão ocorra. A reação de fusão terá uma breve vida útil, em torno de um milionésimo de segundo, mas irá render de 50 a 100 vezes mais energia do que a necessária para iniciar a reação de fusão. Um reator desse tipo teria vários alvos, que poderiam ser ativados em seqüência para gerar produção de calor sustentável. Os cientistas estimam que cada alvopode ser produzido por apenas 25 centavos de dólar, tornando econômica a usina de energia de fusão.

Cortesia do laboratório Lawrence Livermore
Processo de ignição da fusão
Como o reator de fusão de confinamento magnético, o aquecimento a partir da fusão de confinamento inercial passará por um conversor de calor, a fim de criar vapor para produzir a eletricidade.
Reatores de fusão:confinamento magnético
Há duas formas de atingir as temperaturas e pressões necessárias para que a fusão de hidrogênio ocorra:
• o confinamento magnético usa campos magnéticos e elétricos para aquecer e comprimir o plasma de hidrogênio. O projeto ITER, na França, está usando este método;
• o confinamento inercial usa feixes de laser ou de íons para comprimir e aquecer o plasma de hidrogênio. Oscientistas estão estudando esta abordagem experimental na National Ignition Facility (em inglês) do Laboratório Lawrence Livermore nos Estados Unidos.
Vejamos primeiro o confinamento magnético. Microondas, eletricidade e feixes de partículas neutras de aceleradores aquecem um fluxo de gás hidrogênio, transformando-o em plasma. Esse plasma é comprimido por ímãs supercondutores, permitindo que a fusãoocorra. O formato mais eficiente de plasma confinado magneticamente é o de uma rosquinha (toróide).

Toróide de plasma
Um reator desse formato é denominado tokamak. O tokamak ITER será um reator independente cujas partes estão em vários compartimentos. Esses compartimentos podem ser facilmente inseridos e removidos sem precisar destruir todo o reator para manutenção. O tokamak terá um plasmatoróide com raio interno de 2 metros e um raio externo de 6,2 metros.

Os reatores de fusão ganharam grande destaque na imprensa porque oferecem importantes vantagens em relação a outras fontes de energia. Eles utilizarão fontes de combustível abundantes, não apresentarão fuga de radiação acima dos níveis normais de radiação de fundo e produzirão menos lixo radioativo que os atuais reatores...
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