Um Reator de fusão nuclear é qualquer sistema físico onde se produz e se controla uma reação nuclear de fusão em cadeia. Embora existam vários métodos propostos e sendo implementados para a geração de energia por meio da fusão, ainda não existe um reator que funcione satisfatoriamente.

O obstáculo mais importante que impede o funcionamento satisfatório dos reatores de fusão é a incapacidade de se manter uma certa quantidade de plasma das substâncias que irão reagir (deutério e trítio por exemplo) num estado de temperatura e pressão adequado para que ocorram as fusões durante o intervalo de tempo necessário para produzir uma quantidade de energia maior do que aquela consumida. No confinamento magnético, o plasma é comprimido adiabaticamente pelo rápido aumento da intensidade do campo magnético e, com isso, aumenta a sua temperatura até que aconteçam as fusões. No confinamento inercial, feixes muito intensos de raio laser aquecem e comprimem minúsculas cápsulas com plasma dos reatantes até que ele atinja um estado de temperatura e pressão adequado para que ocorram as fusões.

Outra tentativa original consiste em reduzir a temperatura em que a fusão ocorre, usando partículas atômicas chamadas múons, que se formam naturalmente pela ação dos raios cósmicos ou nos aceleradores de partículas dos laboratórios. Quando se bombardeia uma mistura de deutério e trítio com múons, eles tendem a substituir os elétrons em volta dos átomos. Mas, como são 207 vezes mais pesados, giram tão próximos do núcleo que fazem o átomo original literalmente encolher. Isso leva os núcleos a se aproximar tanto que podem se fundir. Então, os múons ficam novamente livres e o ciclo recomeça.

No entanto, para a construção de qualquer reator que produzisse energia pela fusão de hidrogênio, seria preciso alcançar temperaturas maiores do que as do interior do Sol. Em cada centímetro cúbico desse reator devem existir trilhões de partículas que, devido ao calor, estariam sob forte pressão. A energia contida nesse gás teria de se manter durante pelo menos um segundo. A única facilidade seria o combustível, em cada metro cúbico de água do mar há 33 gramas de deutério, o primo pesado do hidrogênio. Mas qualquer material que entrasse em contato com o plasma, à temperatura de centenas de milhões de graus, acabaria derretido. Por isso se pensou usar como recipiente uma gaiola magnética que impedisse o gás de se aproximar da parede metálica do reator.

Com as pesquisas chegaram a um aparelho formado por tubo metálico fechado na forma de uma câmara de pneu – ou toróide. À sua volta existe um enrolamento. Percorrido por uma corrente elétrica, nele surge um poderoso campo magnético que envolve o plasma como as cascas de uma cebola. Existe também outro campo magnético vertical para colocar o plasma mais corretamente. Nos aparelhos experimentais, como o que existe na Universidade de São Paulo, conseguiu-se temperaturas de até 5 milhões de graus. O recorde mundial de temperatura obtido até agora são os 200 milhões de graus do Tokamak da Universidade de Princeton (figura a esquerda); na figura a direita vê-se o ITER, que está sendo construído como protótipo do primeiro reator comercial de fusão (a direita da figura, um homem é visto para comparação de escala).

A fusão a frio, é assim difícil de se acreditar no sentido que as forças de repulsão entre cargas elétricas dos átomos são muito fortes (forças de Coulomb) e a energia cinética (energia associada à velocidade durante o choque entre átomos ou partículas que está relacionada à temperatura dos gases no estado de plasma) necessária para vencer esta repulsão e aproximar os núcleos é enorme.

Mas então, o que faria pensar que isto possa ocorrer a frio ?

A Platina e outros metais como o paládio e o níquel, tem a propriedade de “aprisionar” em sua estrutura cristalina os pequeninos átomos de hidrogênio e estes átomos ficam então muito próximos uns dos outros por conta destas forças de atração, dentro do retículo metálico.

Usando-se água pesada (D2O – água onde o hidrogênio é substiuído pelo Deutério, seu isótopo com um nêutron a mais no núcleo) em uma eletrólise, o deutério é aprisionado e concentrado no catodo (o pólo que atrai os cátios, ou pólo negativo), transformando-se em trítio (radioativo) e produzindo energia. Como vimos, diversos estudos tem comprovado que estas reações ocorrem em pequena escala, mas nenhuma reação até agora demonstrou a formação de Hélio a partir da mistura Deutério-Trítio a frio, como é pretendida nos reatores de fusão “a quente”.

O que é LENR ?

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