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Da década de 1950 a 2024: como a tecnologia tokamak evoluiu para a esperança energética de hoje?
Um tokamak é um dispositivo que usa campos magnéticos poderosos para confinar o plasma em um formato de toro axialmente simétrico. Desde a década de 1950, esse conceito evoluiu gradualmente para a tecnologia convencional de reatores de fusão nuclear, tornando cada vez mais clara a esperança de superar gradualmente a crise energética. Este artigo revisará a história do tokamak, explorará a evolução da tecnologia e analisará como ele se tornou a chave para o nosso futuro energético hoje.
A partir de 1951, os cientistas soviéticos Andrei Sakharov e Igor Tamm propuseram o conceito do tokamak, um design revolucionário que mudou o futuro da energia.
Origem da Tecnologia Tokamak
A história dos tokamaks pode ser rastreada até a década de 1950. Depois que o primeiro tokamak foi construído em 1954, a tecnologia rapidamente ganhou atenção no mundo todo. Em 1968, o Tokamak T-3 da União Soviética atingiu com sucesso uma temperatura de plasma de elétrons de 1 keV. Esse avanço promoveu a construção de tokamaks ao redor do mundo. Estudos iniciais mostraram que o equilíbrio estável do plasma requer linhas de campo magnético em espiral, o que forneceu suporte teórico para o projeto subsequente de tokamaks.
Promoção global da pesquisa sobre fusão nuclear
Na década de 1970, à medida que muitos países investiam em pesquisas sobre fusão nuclear, mais e mais dispositivos tokamak eram usados. No final da década de 1970, esses dispositivos atingiram muitas das condições necessárias para a fusão nuclear, embora ainda não simultaneamente no mesmo reator, fornecendo a base para o desenvolvimento da fusão nuclear prática. À medida que cresciam as esperanças de que um “ponto de equilíbrio” fosse possível, começou a construção do Joint European Tokamak (JET) e do Tokamak Fusion Test Reactor (TFTR), ambos focados em pesquisas inovadoras na esperança de atingir um ponto de equilíbrio.
A ascensão da cooperação internacionalEssas máquinas acabaram revelando novos problemas que limitavam suas capacidades, e resolver esses problemas exigia capacidades que iam além daquelas de um único país.
Em 1985, depois que o então presidente dos EUA Ronald Reagan e o líder soviético Mikhail Gorbachev chegaram a um acordo importante, o projeto do Reator Termonuclear Experimental Internacional (ITER) foi oficialmente lançado, tornando-se o primeiro reator de fusão prático do mundo. O principal esforço internacional para desenvolver energia de fusão nuclear. Com o progresso do ITER, o interesse da comunidade internacional na fusão nuclear continua a crescer, e o apelo por pesquisa colaborativa entre países se torna mais forte.
Situação atual e visão futura do Tokamak
Em 2024, a JET ainda detém o recorde de produção de fusão nuclear, atingindo 69 MJ de produção de energia, e continua buscando avanços tecnológicos inovadores. Pequenos projetos de tokamaks e projetos derivados, como tokamaks esféricos, também estão trabalhando duro para explorar parâmetros de desempenho e suas aplicações. No contexto da crise energética, essas tecnologias estão caminhando para alcançar energia limpa e sustentável.
O nascimento do Tokamak marca um passo importante para os cientistas em sua busca pelo sonho científico da energia de fusão nuclear.
No entanto, embora as perspectivas de desenvolvimento da tecnologia tokamak pareçam brilhantes, ainda enfrentamos muitos desafios. Podemos atingir com sucesso a fusão nuclear controlada no futuro e mudar completamente o cenário energético atual?
