Quer melhorar suas chances de produzir eletricidade a partir da fusão? Nãoprocure além dos produtos de limpeza embaixo da pia da cozinha.

Pesquisa liderada por cientistas do Laborata³rio de Fa­sica de Plasma de Princeton (PPPL) do Departamento de Energia dos EUA (DOE) fornece novas evidaªncias de quepartículas de boro , o principal ingrediente do limpador domanãstico Borax, podem revestir componentes internos de dispositivos de plasma em forma de donut conhecidos como tokamaks e melhorar a eficiência das reações de fusão.

"Nosso experimento traz insights importantes sobre como essa técnica funciona", disse o fa­sico do PPPL Alessandro Bortolon, autor principal de um artigo relatando as descobertas na Fusão Nuclear . "Os resultados ajudara£o a esclarecer se a injeção controlada de pa³ de boro pode ser usada para apoiar a operação eficiente de futuros reatores de fusão."

A fusão combina elementos leves na forma de plasma - o estado quente e carregado da matéria composto de elanãtrons livres e núcleos ata´micos - em um processo que pode gerar grandes quantidades de energia. Os cientistas estãotentando aproveitar a fusão, que alimenta o sol e as estrelas, para criar um suprimento virtualmente inesgota¡vel de energia para gerar eletricidade.

Os pesquisadores descobriram que a técnica de injeção de boro torna mais fa¡cil produzir plasmas confia¡veis ​​de alto desempenho em tokamaks com componentes internos revestidos com elementos leves como carbono, comumente usados ​​nos dispositivos atuais. Os resultados foram derivados de experimentos no DIII-D National Fusion Facility que a General Atomics opera para o DOE.

A pesquisa complementa as descobertas anteriores de experimentos conduzidos no Axially Symmetric Divertor Experiment-Upgrade (ASDEX-U), operado pelo Instituto Max Planck de Fa­sica do Plasma em Garching, Alemanha. Esses experimentos mostraram que a técnica de injeção de boro possibilitou o acesso a plasmas de alto desempenho em tokamaks com interiores revestidos com metais como o tungstaªnio. Juntos, os experimentos DIII-D e ASDEX-U fornecem fortes evidaªncias de que a técnica de injeção de boro garantira¡ um bom desempenho de plasma para uma variedade de ma¡quinas de fusão.

Os experimentos DIII-D também preencheram uma informação que faltava, confirmando que a técnica de injeção leva ao estabelecimento de uma camada de boro dentro de um tokamak. "Vocaª pensaria intuitivamente que quando o pa³ de boro cai no plasma, o boro se dissolve e vai para algum lugar no tokamak", disse Bortolon. "Mas ninguanãm jamais tentou confirmar a formação de uma camada de boro pelo pra³prio plasma. Nãohavia nenhuma informação. Esta éa primeira vez que isso foi mostrado diretamente e medido usando esta técnica."

A camada de boro impede a transferaªncia de material da parede interna para o plasma, mantendo o plasma livre de impurezas que poderiam diluir o combusta­vel principal do plasma. Menos impurezas tornam o plasma mais esta¡vel e reduzem a frequência de interrupções.

A técnica de injeção poderia complementar ou mesmo substituir a técnica atual de deposição de boro, que exige o desligamento do tokamak por vários dias. Essa técnica, conhecida como boronização por descarga luminescente, também envolve gás ta³xico.

O manãtodo do pa³ de boro elimina esses problemas. “Se vocêusar injeção de boro em pa³, não tera¡ que interromper tudo e desligar as bobinas magnanãticas do tokamak ”, disse Bortolon. "Além disso, vocênão precisa se preocupar em lidar com um gás ta³xico. Ter uma ferramenta como essa pode ser extremamente importante para futuros dispositivos de fusão ."