Dentro de um reator de fusão, o plasma é aquecido a temperaturas superiores às do Sol. Parte desse calor atinge o divertor, um sistema responsável por evacuar os resíduos. Sem proteção, esse componente pode sofrer danos irreversíveis. Além disso, erupções de plasma chamadas ELMs (modos localizados na borda) podem danificar as paredes do reator.
Pesquisadores do Instituto de Física de Plasmas em Hefei, na China, liderados pelo professor Guosheng Xu, implementaram um controle preciso da injeção de gases leves no tokamak EAST. Esse método permitiu criar um regime denominado DTP (Divertor Desacoplado e Pedestal Dominado por Turbulência). Nessa configuração, parte do plasma se desprende do divertor, reduzindo a carga térmica, enquanto microturbulências estabilizam a borda.
O tokamak EAST. Crédito: HFIPS Os resultados são animadores: a temperatura dos elétrons no pedestal aumentou, melhorando o confinamento da energia. Os ELMs desapareceram completamente, e o fluxo de calor sobre o divertor caiu significativamente. Tudo foi mantido por aproximadamente um minuto em um ambiente com parede metálica.
Esse novo regime baseia-se em um equilíbrio delicado. A injeção de gases leves resfria a borda do plasma, mas muito resfriamento prejudicaria o desempenho. Ajustando as quantidades em tempo real, os pesquisadores obtiveram um desprendimento do plasma enquanto fortaleciam o gradiente de temperatura.
Segundo os cientistas, essa abordagem abre um caminho promissor para futuros reatores. Ela combina uma proteção eficaz do divertor com um confinamento eficiente, dois aspectos frequentemente considerados contraditórios. O estudo, publicado na
Physical Review Letters, representa assim um avanço em direção a plasmas de fusão estáveis e duradouros.
A equipe da Academia Chinesa de Ciências ressalta que esses trabalhos demonstram a viabilidade de uma operação sem ELM enquanto se gerencia o calor. Resta prolongar a duração e transpor esse regime para reatores maiores, como o ITER.
Fonte: Physical Review Letters