REATOR POR FUSÃO NUCLEAR
(TOKAMAK)
Abingdon
é uma minúscula cidade de 33 000 habitantes, situada no sul
da Inglaterra. Circundada pelo Rio Tâmisa a cerca de 80 quilômetros
de Londres, é conhecida principalmente por seus edificios seculares,
entre os quais uma abadia beneditina com mais de 1300 anos e a igreja de
São Nicolau, que começou a ser construída em l180.
Há cerca de dez anos, porém, Abingdon começou a se
tornar famosa por uma construção bem diferente: o tokamak
do laboratório de pesquisas JET (Joint European Torus), reator que
é um dos maiores e mais impressionantes aparelhos científicos
já montados pelo homem. Parecido por fora com uma caixa de o tokamak,
sigla em aço e concreto, com 12 metros de altura, russo para câmara
magnética toroidal - 30 000 toneladas. ou seja, em forma de um anel
oco -, pesa Salvo raras exceções, nem o núcleo das
como ficou estrelas produz tanto calor quanto o JET, conhecido o reator.
A temperatura dele alcança mais do que quase 300 milhões
de graus, vinte vezes a encontrada no centro do Sol. Sua missão:
futuros preparar o desenvolvimento tecnológico dos reatores de fusão,
uma forma de reação nuclear bem diferente da fissão,
utilizada nas usinas atômicas atuais.
Em princípio, nenhum aparelho construído na
Terra poderia reproduzir o mecanismo pelo qual as estreIas geram energia.
É que ela vem de dentro dos átomos e, para tirá-Ia
de Iá, é preciso, primeiro, esmagáIos. A potência
energética só é Iiberada quando os núcleos
atômicos colam uns nos outros, num processo chamado fusão
nuclear. E isto, até agora, só é possível no
coração de uma estrela, onde se concentra o peso monumental
das suas camadas extemas. Para se ter uma idéia, o SOI é
1 milhão de vezes mais pesado que a Terra e 1 bilhão de vezesmaior,
em volume. Por uma simples questão de espaço, portanto, não
épossível meramente copiar aqui na Terra o mecanismo estelar.
Mas há uma saída: substituir a força do peso por algum
outro tipo de força. No início da década de 50, os
americanos resolveram o problema usando o poder de uma bomba atômica.
A bomba A não utiliza a fusão, mas a fissão nuclear,
que é o oposto: em vez de unir núcleos Ieves, como o hidrogênio,
ela quebra núcleos pesados, como o urânio ou o plutônio.
A fissão não exige grande investimento em termos de força,
já que o próprio urânio, por ser radioativo, está
o tempo todo emitindo partículas subatômicas, os nêutrons.
Eles mesmos quebram núcleos dos átomos vizinhos, numa reação
em cadeia que Ieva à explosão. A idéia dos americanos,
então, foi colocar dentro da bomba A uma certa quantidade de hidrogênio,
totalmente envolto pelo urânio. Assim, quando o urânio expIodia,
os núcleos de hidrogênio eram esmagados e se fundiam. Imediatamente,
vinha outra detonação, muitíssimo mais poderosa do
que aprimeira. Foi desse modo que os americanos, e depois os russos, criaram
a bomba de hidrogênio. Ímãs dão a fofça
Desde o início, porém, estava claro que esse sistema não
servia para se fazer um reator, onde a produção de energia
não pode ser explosiva. Ao contrário, ela precisa ser cuidadosamente
controlada. Com isso em mente, os russos conceberam o tokamak, uma máquina
capaz de combinar a força de um conjunto de ímãs em
torno de uma massa de núcleos de hidrogênio, para espremê-Ios
até fundiIos. Embora os tokamaks tenham sido concebidos ainda na
década de 50, a fusão ficou muito tempo parada.
Em
1945, foi criado o primeiro reator experimental de fissão, e vinte
anos depois começaram a surgir as usinas comerciais. Hoje, todas
as usinas funcionam à base da fissão. Em contrapartida, só
em 1991 foram produzidas as primeiras gotas de energia de fusão.
Esse marco histórico foi obtido pelo maior e mais importante tokamak
em operação, o' do Iaboratório de pesquisas JET, em
Abingdon, Inglaterra. Era o fim do monopólio das estrelas sobre
a energia de fusão controlada. A máquina do JET garantiu
uma potência de 1,7 megawatt durante pelo menos 2 segundos, o que
pode parecer pouco. Mas, para uma experiência científica,
é tempo de sobra: numa bombade hidrogênio, todas as reações
necessárias à explosão ocorrem em miIionésimos
de segundo. Além disso, o objetivo da experiência era justamente
demonstrar que a fusão controIada de deutério era possível.
Atualmente, há dezenas de tokamaks estudando esse processo no mundo
inteiro e, em dezembro de 1994, o da Universidade Princeton, nos Estados
Unidos, confirmou o feito do JET, aumentando a potência para 6 megawatts.
Mas o tokamak inglês é o mais importante porque, com sua ajuda,
os cientistas do JET realizaram o mais completo estudo da fusão
nuclear até agora. Em miIhares de experiências minuciosas,
eles apontaram as virtudes e os defeitos dos tokamaks como geradores de
energia. Esse diagnóstico será de grande valor na etapa que
começa agora, a do desenvolvimento compIeto da tecnologia.