Imagine um laser gigantesco, de 192 feixes, a incidir sobre um ponto microscópico de uma esfera minúscula e a produzir tanta energia em tão pouco tempo, que teria de usar cerca de 30 zeros para conseguir representar matematicamente o conceito. Difícil? Por agora, retenha a ideia de que a equipa que o conseguiu fazer diz estar mais perto da fusão nuclear.

Mas se ficou com curiosidade sobre as dimensões enunciadas, posso dizer-lhe que o laser tem o tamanho de três campos de futebol (que alinhados dão mais de 300 metros de comprimento), incidiu sobre algo tão pequeno como um chumbo de caça (de cerca de cinco milímetros) e que o ponto de contacto tem o diâmetro de um fio de cabelo.

Nesse ponto, cerca de 100 vezes mais pequeno que a pequena esfera de chumbo, foi produzida energia de 10 mil biliões de watts de poder de fusão durante 100 picosegundos. (Um picosegundo é tão rápido que a luz, mesmo com a sua velocidade extraordinária, mal teria tempo de atravessar uma distância do tamanho do ponto final desta frase.)

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Os números que impressionaram os investigadores do National Ignition Facility (NIF), nos Estados Unidos, no entanto, foram outros. Há mais de 10 anos a trabalhar na área da fusão nuclear, conseguiram produzir oito vezes mais energia do que alguma vez tinham alcançado (1,3 megajoules) — mais ou menos a energia cinética (relacionada com o movimento) de um carro a 160 quilómetros por hora, ilustra a Science Magazine — e 25 vezes mais energia do que o recorde de 2018, lê-se no comunicado de imprensa do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL), onde se localiza o NIF.

Mais, a energia produzida foi cerca de 70% da energia usada no feixe de laser. Claro que usar mais energia do que aquela que se produz não é rentável nem o objetivo da equipa — o objetivo é produzir mais de 100% da energia usada (ignição) —, mas estes 70% são uma diferença enorme em relação aos 3% que obtiveram durante muitos anos.

Cientistas afirmam ter dado um avanço histórico ao processo de fusão nuclear

“[Estes resultados] provam que com uma pequena quantidade de energia, implodindo uma pequena quantidade de massa, se consegue obter a fusão. É um resultado maravilhoso para a área [de investigação]”, diz o físico Michael Campbell, diretor do Laboratório de Energia Laser da Universidade de Rochester, que não participou na experiência.

A interpretação dos resultados e a aplicação dos mesmos ainda será remetida para uma revista científica de forma a ser validada por outros cientistas. Por agora, os resultados parecem estar em linha com as expectativas da Agência Nacional de Segurança Nuclear (NNSA) dos Estados Unidos.

Estes resultados extraordinários do NIF fazem avançar a ciência sobre a qual a NNSA depende para modernizar as armas nucleares e produção nuclear, bem como para criar novos caminhos de investigação”, disse Jill Hruby, subsecretária para a Segurança Nuclear do Departamento de Energia dos Estados Unidos e administradora da NNSA.

Não é só para o avanço das armas nucleares que se pode usar a fusão nuclear — diferente da fissão nuclear usada nas bombas atómicas e centrais nucleares que conhecemos. A fissão implica a quebra do núcleo de um atómo, que produz grandes quantidades de energia, mas também muita radiação. A fusão, por seu lado, pretende fundir o núcleo de dois átomos — neste caso, dois átomos de hidrogénio fundem-se num átomo de hélio, tal como acontece no interior do sol. No fundo, os cientistas querem replicar o que acontece nas estrelas, mas a uma escala muitíssimo mais pequena (e a produzir menos energia).

A fusão é tão difícil de alcançar na Terra por causa da quantidade de calor e pressão necessárias para juntar dois núcleos que, à partida, farão tudo para se manterem afastados um do outro. Os cientistas continuam, no entanto, a insistir nesta área de investigação devido à quantidade de energia que é possível produzir (muito mais do que com a fissão nuclear) e com um impacto reduzido em termos ambientais.

Conseguir alcançar a fusão num laboratório é realmente difícil, conseguir produzir energia de fusão em termos comerciais é ainda mais difícil”, disse Michael Campbell, citado pela Science Magazine. “Todos temos de ser pacientes.”

A diretora do LLNL, Kim Budil, descreve os resultados como “um passo histórico” e destaca a importância dos laboratórios nacionais, e o “compromisso implacável para enfrentar os maiores e mais importantes desafios científicos e encontrar soluções onde outros possam ser dissuadidos pelos obstáculos”.

Um laboratório nacional, apoiado pelo Estado, terá mais facilidade em manter o financiamento mesmo que demore mais do que 10 anos a conseguir alcançar um objetivo. Ainda assim, a principal missão do NIF (financiado pela NNSA) continua a ser garantir que o stock de armas nucleares dos Estados Unidos é seguro e confiável, a investigação na área da produção de energia por fusão é algo paralelo.

A equipa quer agora repetir a experiência, mas ainda vão ser precisos alguns meses para que possa ser feita novamente.