Uma câmera de alta velocidade registrou em cores o comportamento do plasma dentro do tokamak ST40, da Tokamak Energy, a 16 mil quadros por segundo. As imagens mostram partículas de lítio atravessando a região externa do plasma e ajudam os pesquisadores a estudar como controlar o enorme calor produzido pela fusão.
O experimento investiga um dos principais desafios dos futuros reatores: fazer com que os componentes responsáveis por receber esse calor suportem cargas extremas durante longos períodos. As imagens também permitem acompanhar o movimento do lítio em uma velocidade superior à de registros anteriores.
Para produzir fusão, o ST40 precisa manter o plasma, um gás extremamente quente, confinado por campos magnéticos. A temperatura chega a milhões de graus e parte da energia acaba escapando. Essa carga é direcionada aos chamados divertores, peças instaladas para receber o calor antes que ele atinja outras partes do equipamento.
Em experimentos no ST40, os pesquisadores já mediram fluxos de até 150 megawatts por metro quadrado. O desafio aumenta quando se pensa em uma futura usina, na qual esses componentes precisariam suportar condições semelhantes por períodos muito maiores.
É aí que as imagens coloridas ajudam. O brilho rosa vem do deutério, uma forma de hidrogênio usada no plasma. O lítio, introduzido em pequenos grãos, muda de cor conforme atravessa regiões diferentes.
A velocidade da câmera é fundamental para esse tipo de observação. No T-11M, uma câmera colorida trabalhava a 1.000 quadros por segundo. Os pesquisadores apontaram que seriam necessárias velocidades superiores a 10 mil quadros por segundo para acompanhar a evolução dos filamentos de lítio.
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