Ilustração de um reator de fusão nuclear
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Energia ilimitada de Fusão nuclear Pode estar um passo mais próximo após a descoberta acidental de um novo processo para fornecer o isótopo lítio-6, o que é important para fornecer combustível para um reator de fusão sustentável.
O processo de fusão menos desafiador envolve a combinação de dois isótopos de hidrogênio, deutério e trítio, para produzir hélio, um nêutron e muita energia. O trítio, um isótopo radioativo raro de hidrogênio, é difícil e caro de obter. Os reatores “criadores” buscam fabricar trítio bombardeando o lítio com nêutrons.
Os átomos de lítio existem como dois isótopos estáveis: o lítio-7 representa 92,5 % do elemento na natureza e o restante é o lítio-6. O isótopo mais raro reage com muito mais eficiência com nêutrons para produzir trítio em uma reação de fusão.
No entanto, os dois isótopos de lítio são extremamente difíceis de separar. Até agora, isso só foi alcançado em larga escala, usando um processo altamente tóxico dependente do Mercúrio. Devido ao impacto ambiental, esse processo não foi empregado nos países ocidentais desde a década de 1960 e os pesquisadores são forçados a confiar em estoques diminuindo de lítio-6 produzidos antes da proibição.
Sarbajit Banerjee Na ETH Zurique, na Suíça e seus colegas, descobriram um método alternativo de maneira acidental, enquanto procuravam maneiras de contaminar a água limpa pela perfuração de petróleo.
Os pesquisadores notaram que as membranas de cimento empregavam, contendo um composto de laboratório chamado óxido de vanádio zeta, coletavam grandes quantidades de lítio e pareciam isolar desproporcionalmente o lítio-6.
O óxido de vanádio Zeta contém túneis cercados por átomos de oxigênio, diz Banerjee. “Os íons de lítio se movem por esses túneis, que são o tamanho certo (para ligar o lítio-6)”, diz ele. “Descobrimos que os íons de lítio-6 estão mais fortemente e são retidos dentro dos túneis”.
Os pesquisadores não entendem completamente por que o lítio-6 é retido preferencialmente, mas com base em simulações, acreditam que isso tem a ver com as interações entre os íons e os átomos nas bordas dos túneis, diz Banerjee.
Ele diz que eles apenas isolaram menos de um grama de lítio-6 até agora, mas esperam ampliar o processo para que possa produzir dezenas de quilogramas do isótopo. Espera -se que um reator de fusão comercial exact de toneladas do elemento todos os dias.
“No entanto, esses desafios empalidecem em comparação com os maiores desafios com os reatores de plasma e a ignição a laser para a fusão”, diz Banerjee.
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