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Ciência e Tecnologia - 16/10/2010 - 10h57

Palestra “construindo estrelas no laboratório” aborda física de plasma e fusão nuclear




Por Redação Pantanal News/Karina Lima(NotíciasMS)

Divulgação
recurso

Lâmpadas de plasma         

          Campo Grande (MS) – Como reproduzir em laboratório as reações de fusão nuclear que ocorrem nas estrelas? Quais as vantagens de se utilizar a energia gerada por meio de fusão? Essas e outras questões serão abordadas na palestra “Fusão nuclear: construindo estrelas no laboratório”, que será ministrada pelo professor de Física da UFMS, Paulo Rosa, neste sábado (16), às 9h30, na Unidade 7 da UFMS, durante o 10º Encontro Regional do Ensino de Astronomia (X Erea).

           O professor Paulo explica que o estado de plasma é quando um gás é aquecido e os elétrons começam a ser arrancados dos átomos. “Teremos então um gás ionizado, formado por átomos neutros, os íons (átomos dos quais elétrons foram arrancados) e elétrons livres. Se aumentarmos mais ainda a temperatura, todos os átomos perderão elétrons (ficando ionizados), e teremos uma ‘sopa’ de elétrons e íons interagindo via força elétrica”. 

          Para que o plasma se forme são necessárias altas temperaturas, da ordem de 100.000.000 C (cem milhões de graus Célsius). “Estas temperaturas são encontradas apenas nas estrelas, daí não termos plasmas na Terra. Outra possibilidade de ocorrerem plasmas é quando temos baixíssimas densidades (como no gás entre as estrelas e entre os planetas) nos quais, apesar da temperatura baixa, as condições para formação do estado de plasma ocorrem. Como as estrelas e o gás interestelar concentram em torno de 99% da massa conhecida, então dizemos que esta é a proporção da matéria que está em um estado de plasma no Universo”.

 

 

 Descarga gerada em laboratório: um exemplo de manifestação de plasma

          O pós-doutor na área de Física de Plasmas argumenta que reações de fusão nuclear são reações nas quais dois ou mais átomos são fundidos, formando um único átomo. “Por exemplo, podemos combinar quatro átomos de Hidrogênio e criar um átomo de Hélio. Neste processo temos liberação de energia por conta da diferença de massa entre o total de massa dos quatro átomos de Hidrogênio e o átomo de Hélio formado. Este processo já é dominado há bastante tempo. Por exemplo, as bombas de fusão nuclear (conhecidas como bombas H) utilizam este princípio para funcionarem. O problema é que o fazem de uma forma não controlada. Reações controladas são produzidas também já há bastante tempo nas máquinas atuais. O problema é que o ganho de energia nas máquinas que temos hoje é negativo, ou seja, gastamos mais energia para produzir e controlar as reações do que ganhamos das reações de fusão”. 

          No Brasil, as instituições que realizam pesquisa na área de física de plasmas e fusão nuclear são a UFMS, a USP em São Paulo, o INPE em São José dos Campos, a Unicamp, em Campinas, a UFRGS em Porto Alegre e em outros centros menores. A aplicação dessas pesquisas é a geração de energia para abastecer o consumo. “A fusão apresenta muitas vantagens, como ter uma fonte praticamente inesgotável de combustível (o deutério, um isótopo do hidrogênio, pode ser obtido a partir da água do mar) e o baixo impacto ambiental. Um reator a fusão não gera lixo radioativo na escala dos reatores a fissão e, além disso, não há possibilidade de explosão do reator. Em caso de problemas, o estado de plasma é desfeito pela diminuição da temperatura e as reações de fusão cessam. De resto, o funcionamento de uma usina de energia elétrica à fusão será similar ao de uma termoelétrica, como a Willian Arjona que temos em Campo Grande”. 

          Sobre a inserção de conceitos de Física Moderna no Ensino Médio, Paulo afirma que é tema de muita discussão e pesquisa na área de ensino de Física. “Um tema que seguramente poderia ser incluído é o da fusão nuclear. Ao falar da fusão, além de falarmos de algo com aplicação prática, estamos falando da estrutura da matéria, e isto sempre desperta o interesse dos alunos”.

          O X Erea é realizado com apoio do Governo do Estado de Mato Grosso do Sul, por meio da Secretaria de Estado de Educação. Mais informações pelo site: WWW.erea.ufms.br .

 

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