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Fusão Nuclear APS

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INTRODUÇÃO
Fusão nuclear é a união dos prótons e nêutrons de dois átomos para formar um único núcleo atômico, de peso superior àqueles que lhe deram origem. Nesse processo, é liberada uma quantidade de energia equivalente à diferença entre a energia de ligação do novo átomo e a soma das energias dos átomos iniciais. São as reações de fusão nuclear que fornecem a energia irradiada pelo Sol, pela fusão de quatro átomos de hidrogênio para formar um átomo de hélio. 
Dados espectroscópicos indicam que esse astro é constituído de 73% de tomos de hidrogênio e 26% de átomos de hélio, sendo o restante fornecido pela contribuição de vários elementos. Para que ocorra o processo de fusão, é necessário superar a força de repulsão elétrica entre os dois núcleos, que cresce na razão direta da distância entre eles. Como isso só se consegue mediante temperaturas extremamente elevadas, essas reações também se denominam reações termonucleares. 
Durante muito tempo, a única reação de fusão nuclear realizada na Terra era a utilizada na bomba de hidrogênio, em que a explosão atômica fornece a temperatura necessária (cerca de quarenta milhões de graus Celsius) para que a fusão tenha início. A fusão nuclear controlada proporcionaria uma fonte de energia alternativa relativamente barata para a produção de eletricidade e contribuiria para poupar as reservas de combustíveis fósseis como o petróleo, o gás natural e o carvão, que decrescem rapidamente. As reações controladas podem ser obtidas com o aquecimento de plasma (gás rarefeito com elétrons e íons positivos livres), mas se torna difícil conter os plasmas nos altos níveis de temperatura requeridos para as reações de fusão auto-sustentadas, pois os gases aquecidos tendem a expandir-se e escapar da estrutura circundante. 
Experiências com reator de fusão já foram empreendidas em vários países. A fusão nuclear é um tipo de reação que produz imensas quantidades de energia. Ela ocorre naturalmente no interior do Sol, gerando a energia térmica que necessitamos para sobreviver na Terra. A temperaturas de 14.0.0 ºC (quatorze milhões de graus Celsius), os núcleos de dois átomos de hidrogênio se fundem ou unem. No processo, um pouco de massa é perdida e convertida em energia.
No sol, onde a fusão nuclear ocorre naturalmente, os núcleos de tipos de gás hidrogênio se fundem formando o gás hélio e mais uma partícula atômica chamada nêutron. Nesse processo se perde uma pequena quantidade de massa que se converte em enorme quantidade de energia. As temperaturas extremamente altas que existem no Sol, fazem com que este processo se repita continuamente.
REVISÃO
Muitas pessoas dizem que o Sol é uma bola de fogo. O que estará queimando lá, então? Na verdade nada está queimando. No Sol, bem como em outras estrelas, está ocorrendo uma fusão, que é a junção de núcleos pequenos formando núcleos maiores e liberando uma quantidade muito grande de energia.
	No sol, onde a fusão nuclear ocorre naturalmente, os núcleos de tipos de gás hidrogênio se fundem formando o gás hélio e mais uma partícula atômica nêutron. Nesse processo se perde uma pequena quantidade de massa que se converte em enorme quantidade de energia. 
	Para ocorrer fusão nuclear é necessária uma temperatura muito elevada, pelo menos da ordem de 10 milhões de graus Celsius. O Sol é uma imensa bola de hidrogênio onde a temperatura é suficiente para que ocorra a fusão dos átomos de hidrogênio, formando átomos mais pesados e liberando a energia que chega até nós na forma de luz e calor.
	Três fases da reação de fusão nuclear: 
1 - o deutério e o trítio são acelerados até uma velocidade que permita o início da reação. 
2 - é criado um núcleo instável de He-5. 
3 - a ejeção de um nêutron e a expulsão de um núcleo de He-4
	No sol, onde a fusão nuclear ocorre naturalmente, os núcleos de tipos de gás hidrogênio se fundem formando o gás hélio e mais uma partícula atômica nêutron. Nesse processo se perde uma pequena quantidade de massa que se converte em enorme quantidade de energia. 
	Três fases da reação de fusão e o trítio vão até uma velocidade que permita o início da reação onde é criado um núcleo instável de a ejeção de um nêutron e a expulsão de um núcleo de He-4.
	Há vários tipos de reações de fusão. A maioria envolve os isótopos de hidrogênio denominados deutério e trítio:
• Cadeia próton-próton: esta sequência é o esquema de reação de fusão predominante utilizado pelas estrelas como o sol. 
1. dois pares de prótons transformam-se em dois átomos de deutério; 
2. cada átomo de *deutério é combinado com um próton para formar um átomo de hélio 3; 
3. dois átomos de hélio 3 são combinados para formar o berílio 6, que é instável; 4. O berílio 6 decai em dois átomos de hélio 4.
	Essas reações produzem partículas de alta energia (prótons, elétrons, neutrinos, pósitrons) e radiação (luz, raios gama).
• Reações deutério-deutério: dois átomos de deutério são combinados para formar um átomo de hélio 3 e um nêutron.
• Reações deutério-trítio: um átomo de deutério e um átomo de trítio são combinados para formar um átomo de hélio 4 e um nêutron. A maior parte da energia liberada está na forma de nêutron de alta energia.
	Até hoje início do século XXI, o ser humano ainda não conseguiu encontrar uma forma de controlar a fusão nuclear como acontece com a fissão.
	Qual a diferença entre Fissão Nuclear e Fusão Nuclear? Vejamos primeiro o que seria uma Fissão Nuclear: reação que se inicia com o choque de um nêutron com um núcleo instável que proporciona a quebra deste último e, por este motivo, é chamado de fissão nuclear (divisão do núcleo). Exemplo de fissão nuclear: o núcleo do elemento Urânio pode sofrer uma fissão e gerar grande quantidade de energia, por isso o Urânio é considerado radioativo.
	O bombardeamento de partículas que leva a ruptura do núcleo é um processo em cadeia, ou seja, quando a fissão se inicia produz novos nêutrons que irão
	Já a Fusão Nuclear consiste na união de núcleos para dar origem a novos elementos químicos. Exemplo de fusão nuclear: você sabia que o sol só existe devido à fusão nuclear de átomos de hidrogênio? O hidrogênio se funde dando origem a dois prótons correspondentes aos átomos de Hélio e esta reação libera grande quantidade de energia, mas ocorre somente na forma natural, pois não se pode reproduzi-la artificialmente, sabe por quê? Seria necessária uma temperatura elevadíssima, o que ofereceria muitos riscos a operação.
	O principal tipo de fusão que ocorre no interior das estrelas é o de Hidrogênio em Hélio, onde dois prótons se fundem em uma partícula alfa (um núcleo de hélio), liberando dois pósitrons, dois neutrinos e energia. Mas dentro desse processo ocorrem várias reações individuais, que variam de acordo com a massa da estrela. Para estrelas do tamanho do nosso Sol ou menores, a cadeia próton-próton é a reacção dominante. Em estrelas mais pesadas, predomina o ciclo CNO.
	O ciclo CNO (carbono-nitrogênio-oxigênio) é uma das reações de fusão pelas quais as estrelas convertem hidrogênio em hélio, sendo a outra a cadeia próton-próton. Ainda que a cadeia próton-próton seja mais importante nas estrelas da massa do Sol ou menor, os modelos teóricos mostram que o ciclo CNO é a fonte de energia dominante nas estrelas mais massivas. O processo CNO foi proposto em por Carl von Weizsäcker e Hans Bethe independentemente em 1938 e 1939, rspectivamente.
	No ciclo CNO, quatro prótons fundem-se usando isótopos de carbono, nitrogênio e oxigênio que atuarão como catalisadores para produzir uma partícula alfa, dois pósitrons e dois neutrinos. Os pósitrons irão sempre instantaneamente aniquilar-se com elétrons, liberando energia na forma de raios gama. Os neutrinos escapam da estrela levando alguma energia. Os isótopos de carbono, nitrogênio, e oxigênio são para todos os efeitos um núcleo que irá passar por um número de transformações em um ciclo sem fim, reciclando-se.
	Vale ressaltar que há conservação da energia, e, portanto, pode-secalcular a massa dos quatro prótons e o núcleo de hélio, e subtrair a soma das massas das partículas iniciais daquela do produto desta reação nuclear para calcular a massa/energia emitida.
	Utilizando a equação E=mc², pode-se calcular a energia liberada, oriunda da diferença de massa. Uma vez que o valor de c é muito grande (aprox. 3×108 m/s), mesmo uma massa muito pequena corresponde a uma enorme quantidade de energia. É este fato que levou muitos engenheiros e cientistas a iniciar projetos para o desenvolvimento de reatores de fusão (Tokamaks) para gerar eletricidade (por exemplo, a fusão de poucos cm3 de deutério, um isótopo de hidrogênio, produziria uma energia equivalente àquela produzida pela queima de 20 toneladas de carvão).
	2.1- Requisitos para a fusão
Uma substancial barreira de energia deve ser vencida antes que a fusão possa ocorrer. Há grandes distâncias, dois núcleos expostos se repelem mutuamente devido à força eletrostática que atua entre seus protões positivamente carregados. Se os núcleos puderem ser aproximados suficientemente, porém, a barreira eletrostática pode ser sobrepujada pela força nuclear forte a qual é mais poderosa a curta distância do que a repulsão eletromagnética.
	Quando um núcleo tal como o próton ou nêutron é adicionado a um núcleo, ele é atraído pelos outros núcleons, mas principalmente por seus vizinhos imediatos devido à força de curto alcance. Os núcleons no interior do núcleo têm mais vizinhos do que aqueles na sua superfície. Desde que núcleos menores têm uma grande razão de superfície para volume, a energia de ligação por núcleon devido à força nuclear forte geralmente aumenta como o aumento do tamanho do núcleo, mas atinge um valor limite que corresponde à vizinhança do núcleon totalmente preenchida.
A força eletrostática, por outro lado, é uma força proporcional ao inverso do quadrado da distância; então, um próton adicionado ao núcleo ira sentir uma repulsão eletrostática de todos os prótons no núcleo. A energia eletrostática por fusão nuclear e reatores núcleon devido à força eletrostática irá portanto aumentar independentemente do tamanho do núcleo.
O resultado combinado destas duas forças opostas é que a energia de ligação por núcleon geralmente aumenta com o aumento de tamanho do átomo, para elementos até com núcleo do tamanho de ferro e níquel, e diminui para núcleos mais pesados. Eventualmente, a energia de ligação se torna negativa e núcleos muitos pesados não são estáveis. Os quatro núcleos blindados mais compactos, em ordem decrescente de energia de ligação, são 62Ni, 58Fe, 56Fe, and 60Ni [1]. Embora o isótopo do Níquel 62Ni seja o mais estável, o isótopo do Ferro 56Fe é uma ordem de magnitude mais comum. Isto é devido em grande parte à grande razão de desintegração do 62Ni no interior de estrelas conduzida pela absorção de fótons.
Uma notável exceção a esta regra geral é o núcleo do hélio-4, cuja energia de ligação é maior que a do lítio, o próximo elemento mais pesado. O princípio de exclusão de Pauli provê um explicação para este comportamento excepcional – isto se dá porque os prótons e nêutrons são férmions, eles não podem coexistir exatamente no mesmo estado. Cada estado energético de um próton ou nêutron em um núcleo pode acomodar uma partícula de spin para abaixo e outra de spin para acima. O Hélio-4 tem uma banda de energia de ligação anormalmente grande porque seu núcleo consiste de dois prótons e dois nêutrons; então todos os núcleons dele podem estar em um estado fundamental. Qualquer núcleon adicional deverá ir para um estado energético alto.
A situação é similar se dois núcleos são colocados juntos. Ao se aproximarem, todos os prótons em um núcleo repelem todos os prótons do outro, até o ponto em que os dois núcleos entrem em contato para que a força nuclear forte domine. Consequentemente, mesmo quando o estado de energia final é mais baixo, há uma grande barreira energética que deve ser ultrapassada primeiro. Na química, este fato é conhecido como energia de ativação. Em física nuclear ele é chamado de barreira de Coulomb.
A barreira de Coulomb é menor para os isótopos do hidrogênio – eles contêm uma única carga positiva em seus núcleos. Um bipróton não é estável, então os nêutrons devem ser envolvidos, de forma a produzir um núcleo de hélio.
Usando combustível deutério-trítio, a barreira de energia resultante é de cerca de 0,1 MeV. Em comparação, a energia necessária para remover um elétron do hidrogênio é 13,6 eV, cerca 7.500 vezes menos energia. O resultado (intermediário) da fusão é um núcleo instável de 5He, o qual imediatamente ejeta um nêutron com 14,1 MeV. A energia recuperada do núcleo de 4He remanescente é 3,5 MeV, então a energia total liberada é 17,6 MeV. Isto é muitas vezes mais que a barreira de energia a ser transposta.
Se a energia para iniciar a reação vem da aceleração de um núcleo, o processo é chamado de fusão por projétil-alvo; se ambos os núcleos são acelerados, isto é fusão projétil. Se o núcleo faz parte de um plasma próximo ao equilíbrio térmico, denominamos fusão termonuclear. A temperatura é uma medida da energia cinética média das partículas, então por aquecimento o núcleo deverá ganhar energia e eventualmente transpor a barreira de 0,1 MeV. A conversão das unidade entres elétron-volts e kelvins mostra que esta barreira será transposta quando a temperatura ultrapassar 1 GK, obviamente uma temperatura muito alta.
Há dois fatos que podem diminuir a temperatura necessária. Um é o fato que a temperatura é uma média da energia cinética, implicando que alguns núcleos a esta temperatura poderão já ter uma energia maior que 0,1 MeV, enquanto outros um pouco menos. Estes núcleos na faixa de alta-energia da distribuição de velocidade participam da maioria das reações de fusão. O outro efeito é o tunelamento quântico. O núcleo não precisa sempre ter bastante energia, podendo atravessar, por efeito túnel, a barreira restante. Por esta razão, combustíveis a temperaturas menores podem experimentar eventos de fusão, a uma taxa mais baixa.
A seção transversal da reação σ é uma medida da probabilidade de reação de fusão com uma função da velocidade relativa dos dois núcleos reativos. Se os núcleos têm uma distribuição de velocidade, isto é, uma distribuição térmica com a fusão termonuclear, então eles são úteis para obter uma média sobre a distribuição dos produtos da seção transversal e da velocidade. A taxa de reação (fusão por volume por tempo) é < participantes:
Se um tipo de núcleo está reagindo com si próprio, tal como a reação P, então o produto n1n2 pode ser substituído por (1 / 2) aumenta de praticamente zero a temperatura ambiente para um significativo valor a temperatura de abaixo da energia de ionização reativos da fusão existem um estado de
O significado de <σv> como uma função da temperatura em um experimento com uma energia de tempo confinamento critério de Lawson. Que que defina as circunstância ignição, isto é, que o heating do plasma pelos produtos das reações da fusão é suficiente manter a temperatura do plasma de encontro a todas as perdas sem entrada de poder externo.
2.2 - Reator Nuclear
Um reator nuclear é uma câmara de resfriamento hermética, blindada contra a radiação, onde é controlada uma reação nuclear para a obtenção de energia, produção de materiais fissionáveis como o plutônio para armamentos nucleares, propulsão de submarinos e satélites artificiais ou para pesquisas.
Uma central nuclear pode conter vários reatores. Atualmente apenas os reatores nucleares de fissão são empregados para a produção de energia comercial, porém os reatores nucleares de fusão estão sendo empregados em fase experimental.
De uma forma simples, as primeiras versões de reator nuclear produzem calor dividindo átomos, diferentemente das estações de energia convencionais, que produzem calor queimando combustível. O calor produzido serve para ferver água, que irá fazer funcionar turbinas a vapor para gerar eletricidade.
Um reator produz grandes quantidadesde calor e intensas correntes de radiação neutrônica e gama. Ambas são mortais para todas as formas de vida mesmo em quantidades pequenas, causando doenças, leucemia e, por fim, a morte. O reator deve estar rodeado de um espesso escudo de cimento e aço, para evitar fugas prejudiciais de radiação. As matérias radioativas são manejadas por controle remoto e armazenadas em contentores de chumbo, um excelente escudo contra a radiação.
2.3 - Reator Nuclear de Fusão
Instalação destinada para a produção de energia através da fusão nuclear. A pesquisa neste campo existe há mais de 50 anos e já, há vários anos, tem sido possível produzir uma reação de fusão nuclear controlada num vaso de contenção. Não se tem conseguido ainda, entretanto, manter uma reação de fusão controlada até atingir o ponto de "breakeven" (ou seja uma situação na qual a quantidade de energia fornecida para iniciar e manter a reação seja igual ou menor que a quantidade de energia liberada pela reação assim produzida). O processo é caracterizado por grande liberação de energia.
Reator Nuclear – reator nuclear de piscina.
Reações de fusão nuclear juntam dois núcleos atômicos para formar um. Inicialmente, isso requer uma quantidade muito elevada de energia para vencer a repulsão eletromagnética inerente entre estes núcleos. A diferença em massa entre os dois núcleos iniciais e aquele resultante da reação (ligeiramente mais leve que a soma dos dois precursores) é convertida em uma enorme quantidade de energia conforme previsto pelo físico Einstein, na sua equação E=mc².
Uma vez que os núcleos de elementos mais leves sofrem fusão mais facilmente do que os de elementos mais pesados, o hidrogênio, o elemento mais leve, e também o mais abundante do universo, é o melhor combustível para fusão. De fato, uma mistura de dois dos isótopos de hidrogênio, o deutério e o trítio (D-T), apresenta a razão mais baixa entre a energia necessária para provocar a reação de fusão e a energia (potencialmente muito maior) liberada por esta reação; como prova disso, surgiram os estudos e adaptações da a primeira bomba de hidrogénio. Por esta razão, a maior parte dos esforços atuais para desenvolver um reator de fusão de "primeira geração" concentra-se na utilização do D-T como combustível.
Deve-se ressaltar, entretanto, que misturas alternativas existem que, apesar de exigirem um fornecimento de energia inicial maior, seriam mais simples de produzir e/ou controlar e há até combustíveis candidatos que não emitiriam nêutrons ao sofrer a reação de fusão, os chamados combustíveis aneutrônicos.
Basicamente, então, uma das maiores dificuldades é a obtenção de uma enorme pressão e temperatura que o processo requer, as quais são encontradas, na natureza, somente no interior de uma estrela. Outro problema é que a utilização de muitos dos possíveis combustíveis (inclusive o D-T) resulta na emissão de nêutrons pelo plasma durante fusão, os quais bombardeiam os componentes internos do reator, tornado-os radioativos. Para se conseguir a fusão é necessária mais do que uma alta temperatura: tem de existir plasma suficiente para que os núcleos se encontrem e se fundam, e a temperatura elevada tem de ser produzida por tempo suficiente para que isso aconteça. Porém, a combinação certa de todos estes fatores mostra-se, até agora, impossível de alcançar.
Em um reator de potência do tipo PWR (termo, em inglês, para reator a água pressurizada), como os reatores utilizados no Brasil, o combustível é o urânio enriquecido cerca de 3,5%. Isso significa que o urânio encontrado na natureza, que contém apenas 0,7% do isótopo 235 U, deve ser processado “enriquecido” para que essa proporção chegue a 3,5%.
No mundo, estão em operação aproximadamente 440 reatores nucleares voltados para a geração de energia em 31 países. Outros 3 estão em construção. Cerca de 17% da geração elétrica mundial é de origem nuclear, a mesma proporção do uso de energia hidroelétrica e de energia produzida por gás. Alguns países desenvolvidos têm seu abastecimento de energia elétrica com um alto percentual de geração nuclear entre eles:
• França tem 78%
• Coréia do Sul 39%
• Alemanha 30%.
• USA 23% 
Somente nos Estados Unidos, os 104 reatores em funcionamento, geram 23% da eletricidade daquele país, produzem mais eletricidade que todo o sistema brasileiro de geração elétrica. Além desses reatores, funcionam mais 284 reatores de pesquisa em 56 países, sem contar um número estimado de 220 reatores de propulsão em navios e submarinos.
APLICAÇÃO NA CIÊNCIA E TECNOLOGIA
3.1 Projeto ITER
Além de ser utilizada em diversos campos da medicina e da indústria um dos campos com maior tendência a crescer é o da energia elétrica; um dos projetos em andamento é o ITER (International Thermonuclear Experimental Reator), baseado na tecnologia do Tokamak. O financiamento internacional deste projeto ultrapassa a barreira dos 10 bilhões de dólares
Local de construção proposto para a usina do reator de fusão ITER em Cadarache, França.
Foi proposto um consórcio entre Estados Unidos, Rússia, Europa e Japão para o desenvolvimento de um reator de fusão denominado ITER (Reator Experimental Termonuclear Internacional) em Cadarache, França, para demonstrar a viabilidade do uso sustentável de reações de fusão para geração de eletricidade.
O objetivo principal do ITER e demonstrar a viabilidade cientificam e tecnológica da energia de fusão por confinamento magnético. Este tokamak poderá produzir 500 MW de potencia de fusão durante 400 segundos com o auxilio de 50 MW de potencia de aquecimento, ou seja com uma amplificação de energia de um fator de 10 (Q = 10), permitindo o estudo de plasmas de combustão, isto e, de plasmas em que o aquecimento devido as partículas alfa (núcleos dos átomos de Helio) geradas na reação e fusão e dominante. 
O ITER será o primeiro dispositivo experimental a integrar a maior parte das tecnologias essenciais ao reator: bobinas supercondutoras de grande dimensão, capazes de criar elevados campos magnéticos, componentes expostos ao plasma arrefecidos ativamente, gestão do trítio, manutenção completamente robotizada e módulos com camada fértil de lítio. Prevê-se que os períodos de construção e de exploração sejam, respectivamente, de 10 e 20 anos. 
3.2 Tokamak
Até agora o confinamento magnético toroidal do tipo tokamak, de concepção russa, tem sido aquele que tem produzido melhores resultados, sendo, por isso, a configuração que se encontra mais desenvolvida. As geometrias cilíndricas foram as primeiras a ser utilizadas mas deixavam escapar o plasma pelas extremidades. Para *Fusão Nuclear e Reatores evitar esta situação, o cilindro foi fechado sobre si mesmo numa configuração toroidal semelhante a da câmara de ar de um pneu. No entanto, a curvatura (e, consequentemente, a forca centrifuga) em conjunto com a não homogeneidade do Tomakak. 
3.3 - O Tokamak ITER.
Campo magnético (mais elevado na parte interior do toroide do que na parte exterior) dão origem a deriva das partículas carregadas; os íons e os elétrons tem tendência a separar-se e acabam por escapar do “aprisionamento magnético”. Para compensar este efeito as linhas do campo magnético devem ser helicoidais, o que se consegue adicionando ao campo magnético toroidal um outro campo que lhe e perpendicular, o campo poloidal. O campo magnético poloidal de um tokamak e criado por uma corrente axial que circula no próprio plasma, criada por indução magnética, comportando-se o plasma como o secundário do transformador. 
O plasma assim originado designa-se por plasma indutivo. Um tokamak funciona, em principio, em regime pulsado, uma vez que não e possível variar indefinidamente no tempo o fluxo magnético que circula no núcleo do transformador. Esta impossibilidade resulta da saturação do ciclo de histerese do ferro ou do fim da variação no tempo da corrente do primário. O tokamak pode, no entanto, operar em regime contínuo desde que a corrente axial seja gerada de forma não indutiva, o que se consegueutilizando as ondas eletromagnéticas e/ou os feixes de partículas usados no aquecimento auxiliar do plasma.
Inicialmente, o tokamak ITER irá testar a viabilidade de um reator de fusão sustentável. Mais tarde será testada uma usina de energia de fusão.
4 – IMPACTOS PRODUZIDOS NA SOCIEDADE
As pesquisas brasileiras na área de fusão nuclear ganharam um novo impulso com a construção do laboratório nacional de fusão (LNF), dentro de uma área cedida à comissão nacional de energia nuclear (CNEN), pelo instituto nacional de pesquisas espaciais (INPE). Neste laboratório, o atual grupo de pesquisa do Inpe, trabalha no experimento TOKAMAK Esférico (ETE), uma máquina de pesquisa em fusão nuclear controlada, que segue o conceito desenvolvido na Rússia de confinamento magnético de plasma.
O laboratório associado de plasma (LAP) do Inpe foi um dos primeiros a desenvolver um tokamak esférico no mundo.
No Brasil há pelo menos dois tokamak de pequeno porte localizados nos departamentos de física da USP e Unicamp, e um em formato esférico no laboratório associado de plasma do INPE em São José dos Campos.
A agencia internacional de energia prevê que o consumo mundial de energia duplique nos próximos 40 anos.
Atualmente cerca de 70 a 80% do consumo é assegurado pelos combustíveis fósseis, situação que não é sustentável pelas grandes alterações atmosféricas que está a provocar e porque estes combustíveis deverão estar esgotados num futuro próximo (começando pelo Petróleo). São por isso, necessárias opções energéticas alternativas de grande escala, sendo a fusão nuclear uma dessas opções
Numa reação de fusão, pequenas quantidades de matéria dão origem a enormes quantidades de energia: 3,136 x 10 -29 Kg de combustível originam 17,59 MeV. Comparando com as reações químicas, 1 milhão de vezes menos poderosas que as nucleares, tem-se, por exemplo, cerca de 1 litro de combustível de fusão produz a mesma energia que 6600 toneladas de carvão. A produção comercial de energia elétrica a partir da fusão de átomos leves, tal como acontece no SOL e nas estrelas.
VANTAGENS DA FUSÃO
A fusão nuclear é uma fonte potencial de energia limpa, amiga do ambiente, segura, praticamente inesgotável e economicamente atrativa, conforme exemplos:
Combustíveis
Os combustíveis básicos, deutério e lítio, são abundantes e encontram-se bem distribuídos geograficamente. O deutério pode ser extraído de forma econômica da água do mar. Os recursos em deutério representam mais de 10 milhões de anos de consumo mundial anual de energia. Os recursos em lítio que são abundantes e estão bem distribuídos na Terra estão estimados para 2000 anos, existindo a possibilidade de serem estendidos para vários milhões de anos assim que houver tecnologia para extrair o lítio da água do mar.
Segurança
No caso de ocorrer qualquer tipo de acidente basta fechar a torneira de admissão de combustível para que as reações de fusão cessem quase instantaneamente. Além disso, nas condições em que ocorrem as reações de fusão, o plasma é muito pouco denso, pelo que a quantidade de combustível presente no dispositivo experimental é muito pequena. Por outro lado, qualquer perturbação descontrolada do meio leva ao seu arrefecimento, cessando rapidamente as reações de fusão. Ou seja, não existem reações em cadeia e a continuação das reações numa situação de descontrole é intrinsecamente impossível.
Ausência de poluição
	A fusão, tal como as energias renováveis e a fissão, não produz gases com efeitos de estufa ou poluição atmosférica.
Baixa Radioatividade
Nenhum dos combustíveis de base (deutério e lítio) ou produção da reação (hélio) são tóxicos ou radioativos.
O trítio, que é radioativo, é um elemento que se decompõe em hélio por emissão de elétrons pouco energéticos (5,7 KeV) e tem um período de decaimento relativamente curto. Mas, embora a sua radiotoxicidade seja baixa, num futuro reator é necessário ter em conta o fato de o trítio permear os meios materiais.
Os materiais que constituem a estrutura do reator serão ativados. A investigação na área dos materiais permite prever a utilização de materiais de tempo de decaimento rápido, que vão minimizar a quantidade de detritos radioativos.
Aspectos Econômicos
Existem vários modos de estimar os custos de energia obtida a partir de futuros reatores de fusão nuclear, baseados em modelos mais conservadores, que têm por base a extrapolação do desempenho previsto para o ITER com materiais convencionais, e outros que admitem materiais mais avançados e operações a temperaturas mais elevadas. Mesmo nos cenários mais conservadores, os estudos apontam para os custos competitivos da energia de fusão, especialmente tendo em conta que deverá ser imposta num futuro próximo uma taxa sobre a quantidade de carbono produzido.
 
5 - EFEITO DO TRABALHO NA FORMAÇÃO DO ALUNO
O trabalho teve como finalidade de mostrar uma área que num futuro terá muito campo para trabalho, porque o homem vem usando desenfreadamente os recursos naturais que hoje estão disponíveis, e terá de desenvolver novas técnicas para obtenção de energia (energia renovável).
O estudante, através de uma formação técnica completa e abrangente, deverá aplicar os conhecimentos a situações concretas, nomeadamente as que surgem no âmbito da atividade produtiva, e é preparado para enfrentar o mercado de trabalho e aos desafios profissionais 	do desenvolvimento científico e tecnológico nacional.
A formação de recursos humanos na área de física nuclear é de grande importância para que o país continue a dominar a tecnologia nuclear. Assim sendo, a parte educacional desempenha um papel importantíssimo dentro das atividades em física nuclear, cuja área apresenta características que a distingue das outras áreas da física.
O papel da física nuclear teórica nas instituições deve ser também enfatizado, tanto na formação dos estudantes como na contribuição para a formulação de questões de fronteira, que por sua vez realimentam, em uma cooperação saudável, as atividades experimentais.
Os estudantes que trabalham dentro de um laboratório de física nuclear podem se envolver com o projeto, construção e manutenção de equipamentos experimentais sofisticados, além de utilizá-los para pesquisa, tendo contato com a tomada de dados experimentais e interpretação dos resultados.
A excelente formação adquirida com essas atividades garante a geração dos futuros líderes da ciência nuclear e de outras atividades de importância para o desenvolvimento tecnológico. 
Para os próximos anos há uma intensa necessidade de pesquisa e desenvolvimento de técnicas para o uso consciente da energia. Essa nova técnica deverá ser capaz de produzir menos lixo nuclear, menos poluição e ser segura.
6 – CONCLUSÃO
As principais vantagens da energia nuclear são: o combustível é barato e pouco (em comparação com outras fontes de energia), é independente de condições ambientais/climáticas (não depende do sol, como usinas solares, ou da vazão de um rio, no caso das hidroelétricas), a poluição gerada (diretamente) é quase inexistente. Não ocupa grandes áreas. A quantidade de lixo produzido é bem reduzido. O custo da energia gerada fica em torno de 40 dólares por MW, mais caro que a energia das hidroelétricas, mas mais barato que a energia das termoelétricas, usinas solares, eólica, etc.
A fusão nuclear e uma fonte potencial de energia limpa, “amiga” do ambiente, segura, praticamente inesgotável e economicamente atrativa. A principal aplicação da fusão é a criação de eletricidade. A fusão nuclear poderá fornecer uma fonte limpa e segura de energia para as gerações futuras, com muitas vantagens em relação aos atuais reatores de fissão:
• Fornecimento abundante de combustível: o deutério pode ser imediatamente extraído da água do mar e o trítio em excesso pode ser obtido no próprio reator de fusão a partir do lítio, que está prontamentedisponível na crosta terrestre. O urânio para fissão é raro; além disso, a exploração é difícil e é necessário enriquecê-lo para uso nos reatores;
• Segurança: as quantidades de combustível usadas para fusão são pequenas se comparadas aos reatores de fissão. Portanto, não ocorrem liberações não controladas de energia. A maioria dos reatores de fusão produz menos radiação do que a radiação de fundo natural com a qual convivemos diariamente;
• Pureza: não ocorre combustão na energia nuclear (fissão ou fusão), e portanto não há poluição do ar;
• menos lixo nuclear: os reatores de fusão não produzirão lixo nuclear de alto nível como os de fissão; portanto, o descarte não será um problema. Além disso, o lixo não será material nuclear da categoria de armas nucleares, como é o caso dos reatores de fissão.
7 - BIBLIOGRAFIA
- http://pt.wikipedia.org/wiki/Fus%C3%A3o_nuclear#projetos_em_andamento
- http://www.mundoeducacao.com.br/quimica/fisssao-nuclear-fusao-nuclear.htm
- http://www.cienciamao.usp.br/dados/pdf/_chernobyl19961.arquivopdf.pdf
- http://www.infoescola.com/física/princípios-da-usina-nuclear

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