A companhia SHINE, especializada em tecnologia de fusão nuclear, anunciou recentemente os primeiros registros da fascinante luz de Cherenkov em meio a uma reação, proporcionando uma evidência visual concreta da ocorrência do processo.
Esse fenômeno, conhecido por gerar uma luminosidade delicada em tons de azul-violeta, é frequentemente observado em instalações nucleares convencionais que operam por meio de fissão.
Uma analogia sugestiva pode ser feita com o domínio sonoro. Assim como um estrondo resulta quando um objeto, seja o estalo de um chicote ou um avião ultrassônico, ultrapassa a velocidade do som, o fenômeno de Cherenkov surge quando uma partícula supera a velocidade da luz em um meio específico.
É fundamental ressaltar que essas partículas não estão se movendo mais rápido do que a velocidade da luz no vácuo, que é a velocidade máxima possível no universo. No entanto, ao se deslocarem através da água, a luz registra uma redução de aproximadamente 25 por cento em comparação com sua velocidade no vácuo.
Essa modificação cria a possibilidade de acelerar partículas a mais de 225.000 quilômetros (139.800 milhas) por segundo, em condições de reação adequadas. Nesse cenário, as partículas em questão são nêutrons gerados em uma reação de fusão.
"“Normalmente, para ver isso a olho nu, você precisaria estar observando núcleos de reatores de fissão nuclear ou combustível usado de fissão nuclear. Isso é significativo porque conseguimos mostrar taxas de fusão em estado estacionário em níveis muito mais altos do que demonstrado anteriormente. Acreditamos que esta seja a primeira vez que uma reação de fusão gerou radiação Cherenkov visível”, disse Greg Piefer, fundador e CEO da SHINE, à IFLScience.
O sistema de fusão da SHINE opera com dois tipos especiais de átomos de hidrogênio em sua configuração de fusão: o deutério e o trítio.
Enquanto a grande maioria dos átomos de hidrogênio no universo possui um núcleo composto por um único próton solitário, o deutério é composto por um próton e um nêutron, e o trítio apresenta dois nêutrons e um próton em seu núcleo.
A empresa utiliza um feixe de deutério (consistindo apenas do núcleo do deutério) para colidir com um alvo de trítio em alta velocidade.
“O efeito da radiação Cherenkov produzida aqui foi suficientemente brilhante para ser visível, o que significa que está ocorrendo uma quantidade significativa de fusão, cerca de 50 trilhões de fusões por segundo. A uma taxa de um bilhão de fusões por segundo, você pode ter radiação Cherenkov mensurável, mas não em quantidades visíveis”, afirmou Gerald Kulcinski, Professor Grainger de Engenharia Nuclear Emérito e Diretor de Tecnologia de Fusão Emérito da Universidade de Wisconsin-Madison, em um comunicado.
“Esses resultados são evidências sólidas de processos nucleares em ação e uma prova adicional de que a fusão pode produzir nêutrons comparáveis a alguns reatores.”
No momento, a abordagem está resultando em uma produção bastante reduzida. O propósito central da SHINE é validar a viabilidade e a capacidade de expansão. Paralelamente, os feixes de deutério podem ser empregados para a fabricação de radioisótopos de utilidade médica, uma área na qual a SHINE também desempenha um papel significativo.
