Neon 'tablet' esfria rapidamente o plasma em um reator de fusão

Um grupo de pesquisadores japoneses do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Quântica e do Instituto Nacional

Instituto de Pesquisa Termonuclear desenvolvidoum novo método para confinar plasma dentro de um reator de fusão. Uma cápsula de hidrogênio misturada com 5% de néon permite resfriar efetivamente o plasma com uma temperatura de cerca de 100 milhões de °C, evitando “rupturas”.

Uma “quebra” é uma cessação abrupta do magnetismocontenção de plasma de alta temperatura em caso de instabilidades dentro dele. Este é um problema sério para reatores de fusão. A destruição faz com que o plasma de alta temperatura entre na superfície interna da área em que está contido, o que leva a danos na estrutura do reator.

Como contramedida, os cientistas estão explorando métodosresfriamento forçado do plasma quando são detectados sinais de instabilidade. Usando modelos teóricos e medições experimentais, os físicos reconstruíram a dinâmica de um plasmoide denso que se forma em torno de um grânulo de gelo. Eles identificaram os mecanismos físicos que afetam os sistemas de resfriamento.

Como estratégia básica, os cientistas usampelotas de gelo de hidrogênio congeladas a temperaturas abaixo de 10 K e injetadas em plasma de alta temperatura. O gelo adicionado derrete da superfície, evapora e ioniza aquecendo o plasma de alta temperatura circundante, formando uma camada de plasma de baixa temperatura e alta densidade ao redor do gelo.

Resfriamento de plasma com hidrogênio puro (centro) e uma cápsula cheia de neon. Imagem: Instituto Nacional de Ciência da Fusão

Um plasmóide de baixa temperatura e altaa densidade se mistura com o plasma principal, cuja temperatura diminui. Mas o uso de gelo de hidrogênio puro expulsa o plasmóide do feixe antes que ele possa se misturar com o plasma alvo, tornando-o ineficaz para resfriar plasmas de alta temperatura mais profundamente abaixo da superfície.

Em um estudo de física, eles descobriram queusando hidrogênio dopado com neon suprimiu a liberação do plasmóide. Além disso, experimentos confirmaram que o neon desempenha um papel útil no resfriamento eficiente do plasma.

Consulte Mais informação:

O segredo da durabilidade do concreto romano é revelado: ele pode ser restaurado

Geneticistas determinaram como a idade da concepção em humanos mudou ao longo de 250.000 anos

O sol abriu o ano com um flash da classe mais poderosa