Volume 3 - Capítulo 259

As três formas de reações nucleares conhecidas pela humanidade eram a fissão nuclear, a fusão nuclear e o decaimento nuclear.

Entre elas, a fissão nuclear e a fusão nuclear forneciam energia para os humanos. De acordo com a equação massa-energia de Einstein, E=mc², desde que houvesse atenuação de massa após a reação nuclear, significava que certa quantidade de energia havia sido liberada.

A fissão nuclear era a produção de energia através da perda de massa causada pela fissão de átomos pesados.

Ao contrário, na fusão nuclear, a agregação de núcleos atômicos leves produzia núcleos atômicos mais pesados e ocorria atenuação de massa, gerando assim energia.

A fusão nuclear era melhor que a fissão nuclear não apenas porque liberava uma quantidade maior de energia, mas também, e mais importante, as matérias-primas para a fusão nuclear podiam ser extraídas da água do mar. O deutério era abundante na água do mar da Terra, somando 40 quatrilhões de toneladas. Se todo ele fosse usado em reações de fusão, a energia liberada duraria para os humanos dezenas de bilhões de anos.

A matéria-prima comum para a fissão nuclear — o urânio-235 — tinha reservas escassas e o lixo nuclear resultante afetaria a geologia por centenas de anos. Portanto, a fissão nuclear não se comparava à fusão nuclear, tanto em termos de reservas quanto de limpeza.

Portanto, a energia de fusão nuclear era uma nova energia infinita, limpa e segura pela qual inúmeras pessoas ansiavam.

Claro, a fusão nuclear não se referia apenas à fusão deutério-trítio. Desde que um elemento fosse mais leve que o ferro na tabela periódica, ele poderia ser usado para fusão nuclear. A razão pela qual os humanos escolhiam apenas o trítio e o deutério como materiais de fusão era que suas condições para a fusão nuclear eram as mais simples.

Comparados a outros elementos, o isótopo de hidrogênio deutério e o núcleo de trítio tinham apenas um próton. A reação de fusão entre trítio e deutério só precisava superar a força repulsiva entre os dois prótons, enquanto outros elementos teriam que superar a força repulsiva entre um monte de prótons. A dificuldade não era a mesma.

Agora que Chen Chen havia determinado seu próximo passo para conquistar a fusão nuclear, ele voltou para seu escritório e desenterrou a tecnologia do reator de fusão nuclear do mundo de Elysium.

Ainda assim, depois de algumas olhadas, Chen Chen franziu a testa. Ele sempre se especializou em medicina e biologia. Embora tivesse algum conhecimento de física nuclear, era superficial, um pouco melhor que o de leigos, no máximo.

Assim, Chen Chen olhou para cima e disse: “X, monte imediatamente um documento que me permita entender rapidamente a física nuclear.”

Enquanto falava, pegou a latinha de chiclete, abriu-a suavemente, e um comprimido de NZT-48 instantaneamente voou para sua boca.

Depois disso, a expressão de Chen Chen ficou nítida e clara.

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Ao mesmo tempo, o Pequeno X havia compilado rapidamente informações sobre física nuclear, do básico ao avançado. Chen Chen folheou o documento tecnológico fornecido pelo Pequeno X enquanto o confrontava com os dados sobre o reator nuclear de Elysium.

Desta vez, Chen Chen conseguiu entender quase tudo.

“Eu não imaginava que haveria mais de um tipo de tecnologia de reator de fusão nuclear usada na dimensão de Elysium.”

Chen Chen sorriu e virou para o segundo desenho. “É um reator de fusão nuclear por confinamento inercial e um reator de fusão nuclear por confinamento magnético? Incrível...”

“Os que são principalmente usados nos continentes da Federação Terrestre também são principalmente esses dois tipos.”

O Pequeno X explicou: “Mas se essas tecnologias forem subdivididas, elas podem ser divididas em múltiplos ramos. Até existem piadas desse tipo circulando na internet...”

“Que tipo de piadas?” Chen Chen não conseguiu deixar de perguntar.

“Eles dividiriam todos os tipos de tecnologia de fusão nos nove campos do gráfico de alinhamento de DnD de forma simples e intuitiva. Cada campo é até representado por uma declaração antropomórfica.”

O Pequeno X explicou: “Por exemplo, um stellarator que representa ‘bom e legal’ diria: Meu coração e minhas ações são tão calmas quanto as estrelas e tudo o que eu faço é constante.

“Quanto à fusão magnética de confinamento de bom neutro, sua declaração antropomórfica é: não há magnetismo para exalar, nenhum hélio-3 para queimar, porque eu não quero mais ser um reator!

“E o tokamak de bom caótico: Corrente de plasma, vou te dizer de novo — não cause mais problemas!”

“Além disso, há o tokamak esférico representando neutro legal, o tokamak de configuração de campo invertido representando neutro verdadeiro, a fusão de alvo magnetizado representando neutro caótico, e assim por diante...”

Conforme o Pequeno X continuava, sua voz se tornou cada vez mais animada. “A mais engraçada é a tecnologia de fusão a laser que representa o mal caótico — sua declaração antropomórfica é: Estou prestes a gozar!”

“...”

Chen Chen olhou para cima, surpreso. “X, eu ouvi direito — você está contando uma piada de mau gosto?”

“Eu, eu não...”

O Pequeno X começou a gaguejar. “Como isso é uma piada de mau gosto? Os humanos são piadas de mau gosto. Eu sou uma forma de vida inteligente... Piadas de mau gosto são possíveis com formas de vida inteligentes? Estou apenas me referindo a um meme, o meme da física nuclear!”

Chen Chen balançou a cabeça e não insistiu no assunto. Ele apenas anotou que o Pequeno X estava se tornando cada vez mais humano. Enquanto isso, ele disse: “Agora eu entendo por que o desenvolvimento da fusão nuclear é mais difícil que a fissão nuclear. É porque os princípios físicos das duas reações são diferentes.

“A massa dos núcleos de fissão nuclear é relativamente grande e é instável, portanto, as reações de fissão podem ser induzidas em temperatura e pressão normais. No entanto, a fusão nuclear é diferente, pois deve superar a forte repulsão eletrostática entre os núcleos. Sem energia suficiente ou condições ambientais especiais para ultrapassar o ponto crítico dessa força repulsiva, não seria possível fundir núcleos atômicos.

“Então, a chave é criar um ambiente de alta pressão e alta temperatura?”

“Sim.”

O Pequeno X respondeu: “A reação de fusão nuclear mais comum no universo é o Sol. Devido à sua própria massa, o Sol forma uma ultra-alta pressão de 200 bilhões de atmosferas em seu núcleo, além de uma temperatura de 15 milhões de graus. Assim, ele pode fundir átomos de hidrogênio em átomos de hélio.

“No entanto, se os humanos quiserem alcançar a mesma fusão nuclear na Terra, as condições de ultra-alta pressão seriam completamente impossíveis de alcançar. Portanto, os dispositivos de fusão nuclear atuais dos humanos precisam funcionar em altas temperaturas, exigindo uma temperatura superior a 100 milhões de graus em comparação com a temperatura do núcleo do Sol de 15 milhões de graus.

“O método mais simples e direto é usar um grande número de bobinas energizadas para formar um anel ao longo das bobinas, gerando um forte campo magnético que produz um reator de fusão nuclear magneticamente confinado. Este dispositivo que pode gerar um campo magnético em forma de anel suficientemente forte é chamado de 'dispositivo tokamak'.

“A outra opção, que é o reator de fusão nuclear por confinamento inercial, usa uma mistura gasosa de deutério e trítio, medida em miligramas, para preencher uma pequena esfera de alguns milímetros de diâmetro. Um feixe de laser a aquece uniformemente por fora. A superfície esférica absorve a energia e se expande para fora, produzindo uma força de reação onde o gás no interior é comprimido e altamente pressurizado, acompanhado por um aumento acentuado da temperatura. Quando a temperatura atinge o ponto de ignição necessário, o gás na esfera explodirá e produzirá muito calor!”