Funcionou: em Fevereiro de 2021, os cientistas superaram o recorde anterior em 70% e alcançaram quase um décimo da produção necessária para a ignição. Mais importante ainda, ambos os experimentos ultrapassaram um limite conhecido como queima de plasma.2em que a reação de fusão gera mais calor que o laser. “Realmente, só quando atingimos esse limite é que as pessoas começaram a acreditar”, diz Hurricane.
O cepticismo continuou no exterior — um painel científico independente conhecido como JASON, que aconselha o governo dos EUA, levantou questões sobre as hipóteses de sucesso do NIF em Abril de 2021 — mas no interior do NIF a confiança estava a aumentar. Mais uma experiência em Agosto conseguiu uma reacção de fusão descontrolada que cumpriu os critérios técnicos de ignição utilizados pelos cientistas dentro do NIF.3. Depois algumas tentativas de repetir esse experimento falharameles decidiram que era hora de crescer.
Em setembro de 2022, os cientistas do NIF realizaram um experimento com uma configuração de laser nova e mais poderosa. Desta vez, o diagnóstico revelou uma implosão em forma de panqueca. Mais uma vez, a equipe de Kritcher redistribuiu a energia dos feixes, desta vez bombeando mais energia em direção ao equador do hohlraum.
Pouco mais de dois meses depois, em 5 de dezembro de 2022, os pesquisadores dispararam 2,05 megajoules de energia ultravioleta do laser do NIF em seu alvo, e a implosão resultante rendeu 3,2 megajoules de energia de fusão, um ganho de mais de 50%. Depois de mais de 12 anos de esforço, eles tiveram ignição4.
Falhar, refinar, melhorar
NIF agora produz regularmente rendimentos de fusão que são 1.000 ou mais vezes maiores que os da sua primeira campanha de ignição, há mais de uma década. Isso acalmou muitos críticos.
A ignição não significa um futuro de energia limpa proveniente do NIF: a experiência mais bem sucedida até agora gerou pouco mais de 5 megajoules de energia, mas são necessários mais de 300 megajoules para disparar o seu colossal laser.
A instalação está, em vez disso, a tornar-se na ferramenta experimental que foi prometida aos físicos no programa de armas nucleares após o fim da Guerra Fria, diz David Hammer, engenheiro nuclear da Universidade Cornell, em Ithaca, Nova Iorque. Em particular, os cientistas do LLNL já estão a expor componentes de armas nucleares à explosão de radiação gerada durante experiências de fusão, para melhor compreender a vulnerabilidade destes componentes numa guerra nuclear.
Esta instalação de fabricação no NIF é uma “sala limpa” onde os pesquisadores preparam o alvo, incluindo o hohlraum e o pellet congelado de isótopos de hidrogênio.
Esta instalação de fabricação no NIF é uma “sala limpa” onde os pesquisadores preparam o alvo, incluindo o hohlraum e o pellet congelado de isótopos de hidrogênio.
No entanto, o NIF ainda é um trabalho em andamento, diz Hammer. Após o experimento que quebrou recordes em fevereiro, três tentativas subsequentes de ignição fracassaram. Apesar de todo o seu sucesso, os cientistas do NIF ainda não demonstraram totalmente a previsibilidade e a reprodutibilidade nas suas experiências, diz ele. “Ainda é um programa de ciências, não um programa de engenharia.”
A cidade reconhece isso. Existe um padrão: falhar, refinar, melhorar. “Faz parte do processo”, diz ele. A última tentativa bem sucedida do NIF, em 18 de Novembro, envolveu uma repetição das condições utilizadas na experiência recorde de Fevereiro e foi concebida em parte para estabelecer uma base para novas experiências.
A longo prazo, a equipa espera aumentar a energia do laser do NIF em mais 18%, um movimento que poderá levar os rendimentos de fusão para a faixa dos 30 megajoules dentro de uma década. Isto exigiria o reforço da enorme câmara-alvo com mais concreto para segurança.
Entretanto, Hammer diz que já vê o efeito que o sucesso do NIF está a ter na próxima geração de cientistas, que estão repentinamente ansiosos por procurar a energia de fusão como uma solução climática. Esse também é um caminho atraente para Kritcher.
“Esta instalação nunca será usada para geração de energia, mas pode ajudar a responder questões relevantes para uma variedade de abordagens de energia de fusão”, diz ela. “Quanto mais aprendermos com o NIF, melhor.”
- Autor: Jeff Tollefson
- Informações sobre como tirar uma fotográfico: Tomás Müller
- Fotografia: Rocco Ceselin para Natureza
- Editor de fotos: Amélia Hennighausen
- Editor de arte: Jasiek Krzysztofiak
- Subeditor: Joana Beckett
- Editor: Lauren Lobo
