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O Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE) e a Administração Nacional de Segurança Nuclear do DOE (NNSA) anunciaram hoje a realização da ignição por fusão no Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) — um grande avanço científico em desenvolvimento que abrirá o caminho para avanços em defesa nacional e o futuro da energia limpa. Em 5 de dezembro, uma equipe da National Ignition Facility (NIF) do LLNL conduziu o primeiro experimento de fusão controlada da história a atingir esse marco, também conhecido como equilíbrio de energia científico, o que significa que produziu mais energia a partir da fusão do que a energia do laser usada para impulsioná-la. . Este feito inédito fornecerá capacidade sem precedentes para apoiar o Programa de Manejo de Estoque da NNSA e fornecerá informações valiosas sobre as perspectivas de energia de fusão limpa, o que mudaria o jogo para os esforços para alcançar a meta do presidente Biden de uma rede economia de carbono zero.
“Esta é uma conquista marcante para os pesquisadores e funcionários do National Ignition Facility que dedicaram suas carreiras para ver a ignição por fusão se tornar uma realidade, e este marco sem dúvida desencadeará ainda mais descobertas”, disse a secretária de energia dos EUA, Jennifer M. Granholm. “A administração Biden-Harris está empenhada em apoiar nossos cientistas de classe mundial – como a equipe do NIF – cujo trabalho nos ajudará a resolver os problemas mais complexos e prementes da humanidade, como fornecer energia limpa para combater a mudança climática e manter uma dissuasão nuclear sem testes nucleares”.
“Tivemos uma compreensão teórica da fusão por mais de um século, mas a jornada de saber para fazer pode ser longa e árdua. O marco de hoje mostra o que podemos fazer com perseverança”, disse o Dr. Arati Prabhakar, principal conselheiro do presidente para ciência e Tecnologia e diretor do Gabinete de Política Científica e Tecnológica da Casa Branca.
“Segunda-feira, 5 de dezembro de 2022, foi um dia histórico na ciência, graças às pessoas incríveis do Livermore Lab e do National Ignition Facility. Ao fazer esse avanço, eles abriram um novo capítulo no Programa de Gerenciamento de Estoques da NNSA”, Administrador da NNSA Jill Hruby disse. “Gostaria de agradecer aos membros do Congresso que apoiaram o National Ignition Facility porque sua crença na promessa da ciência visionária foi fundamental para nossa missão. Nossa equipe de laboratórios nacionais do DOE e nossos parceiros internacionais nos mostraram o poder de colaboração”.
“A busca da ignição por fusão no laboratório é um dos desafios científicos mais significativos já enfrentados pela humanidade, e alcançá-lo é um triunfo da ciência, da engenharia e, acima de tudo, das pessoas”, disse o diretor do LLNL, Dr. Kim Budil. “Atravessar este limiar é a visão que tem impulsionado 60 anos de busca dedicada – um processo contínuo de aprendizado, construção, expansão de conhecimento e capacidade e, em seguida, encontrar maneiras de superar os novos desafios que surgiram. Esses são os problemas que o governo nacional dos EUA laboratórios foram criados para resolver.”
“Este avanço científico surpreendente nos coloca no precipício de um futuro não mais dependente de combustíveis fósseis, mas alimentado por uma nova energia de fusão limpa”, disse o líder da maioria no Senado dos EUA, Charles Schumer (NY). “Parabenizo o Lawrence Livermore National Labs e seus parceiros no programa Inertial Confinement Fusion (ICF) de nosso país, incluindo o Laboratório de Laser Energetics da Universidade de Rochester em Nova York, por alcançar esse avanço. Tornar este futuro mundo de energia limpa uma realidade exigirá nossa físicos, trabalhadores inovadores e mentes mais brilhantes em nossas instituições financiadas pelo DOE, incluindo o Rochester Laser Lab, para dobrar seu trabalho de ponta. É por isso que também estou orgulhoso de anunciar hoje que ajudei a garantir o mais alto autorização de mais de $ 624 milhões este ano na Lei de Autorização de Defesa Nacional para o programa ICF para construir este avanço incrível.”
“Depois de mais de uma década de inovação científica e técnica, parabenizo a equipe do Lawrence Livermore National Laboratory e do National Ignition Facility por sua realização histórica”, disse a senadora americana Dianne Feinstein (CA). “Este é um passo emocionante na fusão e todos na Lawrence Livermore e NIF devem estar orgulhosos desta conquista histórica.”
“Esta é uma conquista histórica e inovadora que se baseia nas contribuições de gerações de cientistas de Livermore. Hoje, nossa nação se apoia em seus ombros coletivos. Ainda temos um longo caminho a percorrer, mas este é um passo crítico e recomendo o Departamento dos EUA of Energy e todos os que contribuíram para este avanço promissor, que poderia ajudar a alimentar um futuro de energia limpa mais brilhante para os Estados Unidos e a humanidade”, disse o senador americano Jack Reed (RI), presidente do Comitê de Serviços Armados do Senado.
“Esta descoberta científica monumental é um marco para o futuro da energia limpa”, disse o senador norte-americano Alex Padilla (CA). “Embora haja mais trabalho pela frente para aproveitar o potencial da energia de fusão, estou orgulhoso de que os cientistas da Califórnia continuem liderando o caminho no desenvolvimento de tecnologias de energia limpa. Parabenizo os cientistas do Lawrence Livermore National Laboratory por sua dedicação a um futuro de energia limpa, e estou empenhado em garantir que eles tenham todas as ferramentas e fundos necessários para continuar este importante trabalho.”
“Este é um grande negócio. Podemos comemorar outro recorde de desempenho do National Ignition Facility. Esta última conquista é particularmente notável porque o NIF usou um alvo menos esfericamente simétrico do que no experimento de agosto de 2021”, disse o representante dos EUA Zoe Lofgren (CA- 19). “Este avanço significativo mostra as possibilidades futuras para a comercialização de energia de fusão. O Congresso e a Administração precisam financiar totalmente e implementar adequadamente as provisões de pesquisa de fusão no recente CHIPS e Science Act e provavelmente mais. Durante a Segunda Guerra Mundial, criamos o Manhattan Projeto para um resultado oportuno. Os desafios que o mundo enfrenta hoje são ainda maiores do que naquela época. Devemos dobrar e acelerar a pesquisa para explorar novos caminhos para a energia limpa e ilimitada que a fusão promete.”
“Estou emocionado que o NIF – a instalação de pesquisa nuclear mais avançada dos Estados Unidos – tenha alcançado a ignição por fusão, potencialmente fornecendo uma nova fonte de energia limpa e sustentável no futuro. Este avanço garantirá a segurança e a confiabilidade de nossos estoque nuclear, abrir novas fronteiras na ciência e permitir o progresso em direção a novas formas de fornecer energia para nossas casas e escritórios nas próximas décadas”, disse o representante dos EUA, Eric Swalwell (CA-15). “Parabenizo os cientistas e pesquisadores por seu trabalho árduo e dedicação que levaram a essa conquista científica monumental e continuarei a pressionar por um financiamento robusto para o NIF para apoiar os avanços na pesquisa de fusão”.
O experimento do LLNL ultrapassou o limite de fusão ao fornecer 2,05 megajoules (MJ) de energia ao alvo, resultando em 3,15 MJ de saída de energia de fusão, demonstrando pela primeira vez uma base científica fundamental para a energia de fusão inercial (IFE). Muitos desenvolvimentos avançados de ciência e tecnologia ainda são necessários para alcançar IFE simples e acessível para alimentar residências e empresas, e o DOE está atualmente reiniciando um programa IFE coordenado e de base ampla nos Estados Unidos. Combinado com o investimento do setor privado, há muito impulso para impulsionar o progresso rápido em direção à comercialização da fusão.
A fusão é o processo pelo qual dois núcleos leves se combinam para formar um único núcleo mais pesado, liberando uma grande quantidade de energia. Na década de 1960, um grupo de cientistas pioneiros do LLNL levantou a hipótese de que os lasers poderiam ser usados para induzir a fusão em um ambiente de laboratório. Liderada pelo físico John Nuckolls, que mais tarde atuou como diretor do LLNL de 1988 a 1994, essa ideia revolucionária tornou-se a fusão de confinamento inercial, dando início a mais de 60 anos de pesquisa e desenvolvimento em lasers, óptica, diagnósticos, fabricação de alvos, modelagem e simulação de computador e design experimental.
Para perseguir esse conceito, o LLNL construiu uma série de sistemas de laser cada vez mais poderosos, levando à criação do NIF, o maior e mais energético sistema de laser do mundo. O NIF – localizado no LLNL em Livermore, Califórnia – é do tamanho de um estádio esportivo e usa feixes de laser poderosos para criar temperaturas e pressões como as dos núcleos de estrelas e planetas gigantes e dentro de armas nucleares explosivas.
Atingir a ignição foi possível graças à dedicação dos funcionários da LLNL, bem como de inúmeros colaboradores no Laboratório Nacional de Los Alamos do DOE, nos Laboratórios Nacionais Sandia e no Local de Segurança Nacional de Nevada; Atômica Geral; instituições acadêmicas, incluindo o Laboratório de Energia Laser da Universidade de Rochester, o Instituto de Tecnologia de Massachusetts, a Universidade da Califórnia, Berkeley e a Universidade de Princeton; parceiros internacionais, incluindo o Estabelecimento de Armas Atômicas do Reino Unido e a Comissão Francesa de Energia Alternativa e Energia Atômica; e partes interessadas no DOE e NNSA e no Congresso.
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