Único equipamento no País a operar fora do estado de São Paulo foi doado pela Unicamp
Tammie Faria Sandri,
tammiefaria@furg.br
O Laboratório de Plasma do Instituto de Matemática, Estatística e Física (Imef) da Universidade Federal do Rio Grande (FURG) passa a contar com um reator de fusão termonuclear controlada de plasma: o Tokamak. Pela primeira vez, o Brasil dispõe deste equipamento fora do estado de São Paulo. A doação veio da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Além da FURG, somente a Universidade de São Paulo (USP) e o Instituto de Pesquisas Espaciais (Inpe) possuem o equipamento.
O Tokamak consiste em uma câmara de vácuo para o confinamento de plasma por campos magnéticos. A tecnologia foi desenvolvida na Rússia e a palavra é um acrônimo de toroidal'naya kamera magnitnoi katushki, que significam, em russo, câmara toroidal (formato de um pneu de carro) e bobinas magnéticas.
Responsável pelo Laboratório de Plasma da FURG, professor Magno Collares explica que o equipamento recebido pela Instituição possui tamanho e capacidade adequados para a realização de pesquisas sobre Física e sobre a tecnologia do próprio equipamento, como oportunidade de prática aos estudantes. O professor esclarece que, no reator, o plasma é gerado porque “átomos de hidrogênio são ionizados por colisões com elétrons superaquecidos e mantidos confinados em campos magnéticos”.
Em experimentos controlados de grande porte, a geração artificial de plasma para a fusão nuclear serve para a produção de energia limpa, principal objetivo dessa área de estudos. Para a produção de energia, o Tokamak precisa ter dimensões maiores, como o ITER, (sigla de “International Thermonuclear Experimental Reactor”), um reator experimental de fusão termonuclear desenvolvido na Europa, em cooperação internacional. “Formaremos profissionais para atuar nessa área”, afirma Collares. Isso porque, na FURG, os estudantes terão a possibilidade de aprender, em escala menor, sobre o funcionamento do reator, testar resultados teóricos e realizar experimentos.
Parcerias
Entusiasmado com a conquista para a FURG, Collares destaca o caráter interdisciplinar dos estudos que poderão ser desenvolvidos nas áreas de Física, Engenharias e Materiais, em nível de graduação e pós-graduação. O Tokamak será utilizado para pesquisas sobre estabilidade de plasmas, confinamento magnético, medida de temperatura e densidade de elétrons, entre outros temas ligados ao sistema de diagnóstico de plasmas.
O equipamento já desperta o interesse de pesquisadores de outras universidades, como o professor da Universidade Federal de Pelotas (UFPel), Joel Pavan, que acompanha a montagem e planeja atividades em cooperação com o Laboratório. "Ainda que antigo, é um equipamento raro. Sua disponibilidade representa a oportunidade de aliar pesquisas nas áreas experimental e teórica", destaca Pavan.
A expectativa é que o equipamento esteja em funcionamento em pouco mais de um mês. Por enquanto, está em processo de montagem. São 10 toneladas de materiais, entre Tokamak e equipamentos acoplados, como capacitores, fonte, espectrômetro e sistema de coleta de dados. “Até o começo de dezembro, esperamos que já esteja operando”, anuncia Collares.
O equipamento
Fabricado no Japão entre o final dos anos 1970 e o início dos anos 1980, o Tokamak que está na FURG foi desenvolvido na Universidade de Shizuoka e doado para a Unicamp na metade dos anos 1990. Ficava no Instituto de Física e servia às pesquisas do Grupo de Física de Plasmas e Fusão Termonuclear Controlada, que tem como responsável o professor Munemasa Machida. Machida atua nas áreas de Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas há mais de 30 anos, é aposentado e colaborador voluntário na Unicamp e na Universidade de São Paulo (USP).
Segundo Collares, ex-aluno de Machida, devido à aposentadoria, o equipamento ficaria sem utilização na Unicamp. Machida virá a Rio Grande, junto a um bolsista de pós-doutorado, para auxiliar nos momentos iniciais de operação.
Plasma e fusão nuclear
O plasma é considerado o quarto estado da matéria. Embora distante da realidade ensinada nas escolas, onde comumente são abordados o sólido, o líquido e o gasoso, o estado de plasma é encontrado naturalmente nos raios e na aurora boreal. É descrito como um gás ionizado, ou seja, um gás cujos átomos perderam elétrons.
A fusão nuclear também é um processo comum na natureza: ocorre no núcleo das estrelas, como o sol, servindo de fonte de energia.
