A máquina de 23 mil toneladas construída para confinar um plasma de 150 milhões de graus sem deixá-lo tocar as paredes
Ímãs de 10 mil toneladas tentarão manter uma nuvem mais quente que o núcleo do Sol suspensa dentro do maior tokamak já projetado
Uma estrutura de 23 mil toneladas está sendo montada no sul da França para controlar algo que nenhuma parede conseguiria suportar diretamente. Em seu interior, uma nuvem de partículas deverá alcançar uma temperatura dez vezes maior que a encontrada no núcleo do Sol.
Por que o tokamak ITER precisa pesar 23 mil toneladas?
O ITER está sendo construído em Saint-Paul-lez-Durance, no sul da França, como o maior experimento de fusão por confinamento magnético já projetado. Sua máquina principal terá aproximadamente 23 mil toneladas e ficará integrada a um complexo que, somando edifícios e equipamentos, exercerá uma carga próxima de 400 mil toneladas sobre a base de concreto.
Boa parte dessa massa pertence à câmara de vácuo, aos sistemas de proteção e aos gigantescos ímãs supercondutores. Somente o sistema magnético pesa cerca de 10 mil toneladas, enquanto a câmara onde o plasma será formado poderá chegar a 8.500 toneladas depois da instalação dos componentes internos.
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Como uma máquina suporta plasma a 150 milhões de graus?
A resposta está em impedir que o plasma toque diretamente a estrutura. Deutério e trítio serão transformados em uma nuvem extremamente quente e eletricamente carregada, mantida em suspensão por campos magnéticos. Embora alcance 150 milhões de graus Celsius, esse plasma terá densidade aproximadamente um milhão de vezes menor que a do ar, reduzindo a quantidade total de matéria quente dentro da câmara.
- A câmara é esvaziada para criar alto vácuo
- Campos magnéticos afastam o plasma das paredes
- Ondas eletromagnéticas aquecem as partículas
- Feixes de átomos neutros adicionam mais energia
- Sistemas de controle corrigem instabilidades
- O divertor remove impurezas e parte do calor
O vídeo oficial mostra o canteiro do ITER, o poço onde o tokamak está sendo montado e componentes com vários andares de altura sendo preparados para a instalação. As imagens ajudam a entender por que atingir 150 milhões de graus depende de uma infraestrutura muito maior do que a câmara em formato de anel visível nas ilustrações.
Como o tokamak ITER tentará reproduzir a fusão das estrelas?
No Sol, a enorme gravidade comprime os núcleos de hidrogênio até que eles consigam superar a repulsão elétrica e se fundir. Como essa pressão gravitacional não pode ser recriada em um laboratório terrestre, o ITER compensará a diferença elevando a temperatura do combustível a cerca de 150 milhões de graus Celsius.
A reação planejada combinará deutério e trítio, dois isótopos do hidrogênio, produzindo hélio e um nêutron de alta energia. O núcleo de hélio permanecerá preso pelos campos magnéticos e devolverá parte de sua energia ao plasma, ajudando a mantê-lo quente. Esse processo de autoaquecimento é necessário para criar o chamado plasma em combustão, um dos principais objetivos científicos do projeto.
Quais números revelam a escala do experimento?
A ITER Organization informa que a máquina foi projetada para produzir 500 megawatts de potência térmica de fusão a partir de 50 megawatts aplicados diretamente no aquecimento do plasma. Essa relação é chamada de Q igual ou superior a 10 e deverá ser mantida em pulsos de aproximadamente 400 a 600 segundos.
| 23 mil t | Massa aproximada do tokamak completo |
| 150 milhões °C | Temperatura prevista para o plasma |
| 830 m³ | Volume aproximado da nuvem de plasma |
| 15 MA | Corrente elétrica máxima no plasma |
| Q ≥ 10 | 500 MW de fusão para 50 MW de aquecimento |
O volume de plasma será próximo de 830 metros cúbicos, várias vezes superior ao dos maiores tokamaks em operação. A corrente poderá chegar a 15 milhões de amperes e o campo magnético de confinamento alcançará 5,3 teslas, exigindo ímãs supercondutores resfriados a temperaturas próximas de 4 kelvin, ou cerca de 269 graus Celsius abaixo de zero.
O tokamak ITER vai produzir eletricidade para as cidades?
Apesar de ser chamado frequentemente de reator, o ITER não será uma usina elétrica. O calor produzido pelas reações será retirado por sistemas de refrigeração e liberado por torres de resfriamento, em vez de ser convertido em vapor para movimentar turbinas e enviar eletricidade à rede.
Seu objetivo é demonstrar que um plasma em combustão pode ser produzido, controlado e sustentado em escala próxima à necessária para futuras instalações industriais. O valor de 500 megawatts representa a potência térmica liberada dentro do plasma, e não um saldo elétrico positivo de toda a instalação, que também consumirá energia para alimentar ímãs, bombas, refrigeração e sistemas de diagnóstico.
Quando a máquina deverá iniciar as operações científicas?
O cronograma original previa um primeiro plasma de baixa potência em 2025, mas problemas de fabricação, reparos em componentes e impactos da pandemia tornaram esse plano inviável. A programação atual aponta o início das operações de pesquisa em 2034, já com uma máquina mais completa, equipada com componentes que antes seriam adicionados somente em fases posteriores.
Pelo planejamento de referência, experimentos com deutério-deutério deverão avançar a partir de 2035, enquanto a energia magnética completa é esperada para 2036. A fase com deutério e trítio, necessária para buscar o ganho Q igual ou superior a 10, está projetada para 2039. Até lá, a montagem continuará unindo peças produzidas por sete membros internacionais em uma máquina criada para manter, a poucos metros de ímãs quase no zero absoluto, o ambiente mais quente já planejado para um experimento desse porte.
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Comentários (1)
Joaquim Duran
29.07.2026 12:16Caray!