Equipe do IF desenvolve peça para o maior reator nuclear do mundo

Publicado em Ciências, USP Online Destaque por em

Da Acadêmica Agência de Comunicação 

Foto: Wikimedia Commons
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Uma equipe coordenada pelo Instituto de Física (IF) da USP desenvolveu um aparelho essencial para o JET (Joint European Torus), maior reator nuclear do mundo em operação, capaz de produzir energia por fusão. O equipamento é um amplificador de radiofrequência de alta potência, com características inexistentes dos disponíveis no mercado e sem o qual o JET não conseguiria dar continuidade às pesquisas sobre um tipo de ondas eletromagnéticas que se propagam no plasma.

Para o desenvolvimento do projeto, a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) investiu R$ 225 mil no desenvolvimento e na construção do primeiro amplificador. Outros R$ 650 mil devem ser investidos para a aquisição de mais cinco unidades até o fim de 2014.

O JET é o maior Tokamak em operação no mundo e está localizado em Culham, distrito de Oxford, na Inglaterra. Os Tokamaks são dispositivos que confinam magneticamente plasmas (gases totalmente ionizados) em temperaturas que excedem 100 milhões de graus centígrados. Assim, conseguem produzir energia pelo processo de fusão nuclear.

Atualmente, o estudo das ondas Alfvén – ondas eletromagnéticas que se propagam no plasma – é prejudicado porque os amplificadores existentes no mercado desligam automaticamente quando submetidos a uma tensão elevada refletida pela carga. “A maioria dos aparelhos disponíveis são projetados para situações padrões, em que os circuitos representam cargas equivalentes a uma lâmpada de 250W ligada em 110V”, diz o professor Ricardo Galvão, coordenador do Laboratório de Física de Plasmas do IF.

Foto: Wikimedia Commons
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Como o estudo proposto no JET busca excitar as ondas Alfvén de diferentes frequências no plasma, se fez necessário o desenvolvimento de amplificadores mais resistentes. O equipamento desenvolvido pela equipe do professor Galvão tem características inovadoras, em especial a alta imunidade a tensões refletidas pela carga. “O esquema básico de funcionamento é baseado no dispositivo de estado sólido chamado MOSFET. Ele já era conhecido, mas não havia ainda sido empregado para atender condições de operação similares às esperadas no JET”, diz.

O amplificador foi desenvolvido com colaboração do Plasma Fusion Center do Massachusetts Institute of Tecnology (MIT, nos Estados Unidos) e do Centre de Recherches em Physique des Plasmas, da Ècole Politechnyque Fédérale de Lausanne, na Suíça.

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