Tokamak: diferenças entre revisões

 

 

== Confinamento do plasma ==

[[Ficheiro:Tokamak fields lg-numbers.png|miniaturadaimagem|Principais campos magnéticos do tokamak - Figura A: (1) - bobinas (azuis) que geram o campo toroidal (setas pretas); Figura B: (2) - campo magnético poloidal gerado pela corrente no plasma (3); Figura C: (6) campo toroidal + (7) campo poloidal gerando o campo resultante helicoidal (5).|alt=]]

Para que a fusão nuclear ocorra é necessário que os núcleos se aproximem o suficiente para haver interação. Para isso é necessário vencer a [[Repulsão elétrica|repulsão eletrostática]] (uma vez que os núcleos possuem cargas elétricas positivas). Os núcleos que possuem a menor carga elétrica e, portanto, são mais adequados à fusão são o [[Hidrogénio|hidrogênio]] e seus [[isótopos]] (deutério e trítio).<ref name="Preprint"/>

 

 

== Funcionamento ==

O tokamak se utiliza do confinamento magnético para aprisionar e aquecer o plasma. Para isso usa um conjunto de [[bobinas]] nas quais flui uma [[corrente elétrica]], gerando campos magnéticos ([[eletroímã]]) em uma configuração adequada.

 

 

A estabilização completa do plasma é conseguida adicionando-se ainda bobinas externas paralelas ao plano do toróide (bobinas poloidais), situadas acima e abaixo da câmara toroidal, que geram um campo magnético vertical.<ref name="Preprint" />

No [[Brasil]] há pelo menos três tokamaks de pequeno porte: o ''Tokamak Chauffage Alfvén Brasilien'' (TCABR) no departamento de Física Aplicada da [[USP]];<ref name="TCABR"/> o Tokamak NOVA II; doado pela [[Universidade Estadual de Campinas|Unicamp]] ao laboratório de Plasma do Instituto de Matemática, Estatística e Física (Imef) da [[Universidade Federal do Rio Grande|Universidade Federal do Rio Grande - FURG]], que anteriormente veio da [[Universidade de Kyoto]]; e um terceiro, em formato [[esfera|esférico]], no Laboratório Associado de Plasma do [[INPE]], em [[São José dos Campos]]. Este último é denominado ETE (''Experimento Tokamak Esférico'').<ref>G.O. Ludwig; Y. Aso, J.J; Barroso, J.L. Ferreira; R.M.O. Galvão; A. Montes; G.M. Sandonato; M. Ueda, W.P. Sá; A.G. Tuszel; L.C.S. Góes. [http://mtc-m21b.sid.inpe.br/col/sid.inpe.br/mtc-m21b/2015/04.09.11.51/doc/ludwig_the%20proto.pdf ''The Proto-ETA small aspect ratio experiment''. Improving Tokamak Performance through Innovations from Small Fusion Experiments, Proceedings of the IAEA Technical Committee Meeting on Research using Small Tokamaks], Washington, USA, 1990. IAEA Technical Document 604: 159-174, Vienna, 1991. In ''Research using small tokamaks''. Proceedings of a Technical Committee Meeting held in Arlington, Virginia, USA, 27-28 September 1990.</ref><ref>{{pt}} [http://www.lap.inpe.br/atividadesP-D/fusao/ Inpe. Laboratório Associado de Plasmas. Tokamaks Esféricos (fusão)]</ref><ref>{{en}} Ludwig, G.O.; Del Bosco, E.; Ferreira, J.G.; Berni, L.A.; Oliveira, R.M.; Andrade, M.C.R.; Shibata, C.S.; Ueda, M.; Barbosa, L.F.W.; Barroso, J.J., Castro, P.J. & Patire Jr, H.. (2003) [https://dx.doi.org/10.1590/S0103-97332003000400041 Spherical tokamak development in Brazil.] ''Brazilian Journal of Physics'', 33(4), 848-859. </ref><ref>[http://www.investe.sp.gov.br/noticia/inpe-investe-na-area-de-fusao-nuclear/ [[Inpe]] investe na área de fusão nuclear]. Por Silveira , Virgínia. Publicado originalmente em ''[[Valor Econômico]]'', 31 de março de 2010</ref>

 

O ''Experimento Tokamak Esférico'' (''ETE''), é utilizado para estudos de [[plasma]] em tokamaks de baixa relação de aspecto. O ETE foi inteiramente projetado e construído no LAP (Laboratório Associado de Plasma) do INPE ([[Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais]]) do [[Brasil]].<ref>[https://inis.iaea.org/Search/search.aspx?orig_q=RN:36076128 International Nuclear Information System]''The ETE spherical Tokamak project.'' ([[International Nuclear Information System|INIS]] - Ludwig, Gerson Otto; Andrade, Maria Celia Ramos de; Barbosa & Luis Filipe Wiltgen. [[International Nuclear Information System]], {{en}} Acessado em 20/03/2019.</ref><ref>[http://www.scielo.br/pdf/bjp/v33n4/a41v33n4.pdf Scielo] - ''Spherical Tokamak Development in Brazil.'' G.O. Ludwig, E. Del Bosco, J.G. Ferreira, L.A. Berni, R.M. Oliveira,M.C.R. Andrade, C.S. Shibata, M. Ueda, L.F.W. Barbosa. Brazilian Journal of Physics, vol. 33, Nº 4, Dezembro, 2003, {{en}} Acessado em 20/03/2019.</ref><ref>[https://www.researchgate.net/publication/230935580_Eddy_currents_in_the_vacuum_vessel_of_the_ETE_spherical_tokamak ''Eddy currents in the vacuum vessel of the ETE spherical tokamak.''] - G.O. Ludwig, E. Del Bosco & J.G. Ferreira, [[ResearchGate]], 2 de Dezembro de 2004, {{en}}. Acessado em 20/03/2019.</ref><ref>[http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-97331997000300009&lng=en&nrm=iso&tlng=en Scielo] - ''Theoretical Methods in the Design of the Poloidal Field Coils for the ETE Spherical Tokamak.'' Gerson Otto Ludwig, Laboratório Associado de Plasma, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, SP, Brazil, Setembro de 1997, {{en}} Acessado em 20/03/2019.</ref>

 

Existe em [[Portugal]] um Tokamak de secção circular, ISTTOK.<ref>{{pt}} [https://www.ipfn.tecnico.ulisboa.pt/cfn/pt/Prj_Tokamak_main_1.html Tokamak ISTTOK]</ref> Encontra-se montado e em funcionamento regular desde [[1990]] no Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, situado no campus do [[Instituto Superior Técnico]] em [[Lisboa]]. Com este reator, Portugal integra o projeto [[ITER]]<ref>{{en}} [http://www.iter.org Projecto ITER]</ref> desde [[1998]] e conta também com a colaboração de cientistas brasileiros.

 

== Ver também ==

* [[Energia nuclear]]

* [[Fissão nuclear]]

 

<ref name="TCABR">{{citar web|url=http://portal.if.usp.br/fap/pt-br/f%C3%ADsica-de-plasmas-e-controle-de-oscila%C3%A7%C3%B5es|título=Física de Plasmas e Controle de Oscilações|acessodata=05-01-2020|publicado=Departamento Física Aplicada - USP}}</ref>

}}

 

== Bibliografia ==

* Conhecer 2000 Vol.1 - Tecnologia pág.120 [[Editora Abril]] S.A. [[1995]].

 

== Ligações externas ==

{{Commonscat|Tokamaks}}

* {{Link|pt|2=http://www.geocities.com/CapeCanaveral/7754/fusao.html |3=Geocities - Reator por fusão nuclear}}

 

=== Vídeos ===

 

{{Portal3|Engenharia|Física|História da ciência}}