Tokamak

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Tokamak KSTAR, Daejeon, Coreia do Sul.

Tokamak (em russo: Токамак) é um reator experimental de fusão nuclear.

O termo tokamak é uma transliteração da palavra russa Токамак que por si só é um acrônimo das palavras: "тороидальная камера с магнитными катушками" (toroidal'naya kamera s magnitnymi katushkami) — câmara toroidal magnética.

Foi inventado na década de 1950 pelos físicos soviéticos Igor Tamm e Andrei Sakharov (que foram inspirados por ideia original de Oleg Lavrentiev).[1]

Funcionamento[editar | editar código-fonte]

Campos magnético e de plasma gerados por um Tokamak.

Basicamente, o Tokamak é um potente eletroímã que produz um campo magnético toroidal para confinamento de plasma (o quarto estado físico da matéria, que compõe as estrelas). Em seu interior ocorre uma reação de fusão nuclear cujo objetivo é criar plasma que deve ser contido em um espaço limitado, de forma a não tocar nas paredes internas do reator para não danificá-lo. O plasma é então contido pelo intenso campo magnético gerado pelo Tokamak.

O isolamento magnético permite que se alcancem altas temperaturas, impedindo o combustível da reação, os isótopos de hidrogênio - deutério e/ou trítio, de desgastar o reator. O campo magnético tem geometria toroidal (em forma de pneu). Este método de contenção do plasma, é conhecido como confinamento magnético.

Selo postal soviético de 1987 exibindo a figura de um Tokamak.

Existe ainda, outra forma de confinamento do plasma que é o confinamento inercial. Nesta, um laser de alta potência bombardeia o combustível do reator. Isto causa a "implosão" do combustível e sua "queima". Como conseqüência inicia-se o processo de fusão nuclear.

Na natureza há uma terceira forma, o confinamento gravitacional, este impraticável na Terra. O confinamento gravitacional é a forma como as estrelas contêm o plasma. O Sol, como todas as estrelas, é na verdade um reator de fusão nuclear.

O Tokamak é ainda caracterizado pela simetria azimutal (rotacional) e pelo uso da corrente de plasma para gerar a componente helicoidal do campo magnético, necessária para um equilíbrio estável.

Existem pesquisas avançadas em Tokamaks nos Estados Unidos ( que entre outros possui um reator de confinamento inercial, o SHIVA em Los Alamos ), na Europa (França e Inglaterra), Rússia e Japão.

No Brasil[editar | editar código-fonte]

No Brasil há pelo menos dois tokamaks de pequeno porte: o Tokamak Chauffage Alfvén Brasilien (TCABR) no departamentos de Física Aplicada da USP; o Tokamak NOVA-Unicamp (originalmente Tokamak NOVA II) na Unicamp, que veio da Universidade de Kyoto; e um em formato esférico no Laboratório Associado de Plasma do INPE, em São José dos Campos. Este último é denominado ETE (Experimento Tokamak Esférico).[2]

Em Portugal[editar | editar código-fonte]

Existe em Portugal um Tokamak de secção circular.[3] Encontra-se montado desde 1990 no Centro de Fusão Nuclear do Instituto Superior Técnico em Lisboa, com este reator Portugal integra o projeto ITER,[4] desde 1998, e conta também com a colaboração de investigadores brasileiros.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. (em russo) UFN.RU: Bondarenko BD: "O papel desempenhado por Lavrentiev na formulação do problema e no início da investigação da fusão nuclear controlada na física da URSS."
  2. (em português) Plasma Inpe - Experimento Tokamak Esférico
  3. (em português) Tokamak ISTTOK
  4. (em inglês) Projecto ITER

Bibliografia[editar | editar código-fonte]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]