Palestra
Fusão Nuclear Controlada e a Física da Ionosfera: Avanços e Perspectivas Futuras
A professora Dra. Marisa Roberto (ITA) está confirmado para a palestra do XVI Encontro de Física do ITA (#EFITA 2023)!
Resumo da Palestra
A Agência Internacional de Energia Atômica prevê que o consumo mundial de energia duplique nos próximos 40 anos. Atualmente cerca de 80% do consumo é assegurado pelos combustíveis fosseis, situação que não é sustentável pelas graves alterações atmosféricas que provoca e porque estes combustíveis deverão estar esgotados num futuro próximo. Opções energéticas alternativas são necessárias, sendo a fusão nuclear uma dessas opções. Numa reação de fusão pequenas quantidades de matéria dão origem a enormes quantidades de energia: 3,136×10-29 kg de combustível originam 17,59 MeV. Comparando com as reações químicas, um milhão de vezes menos poderosas que as nucleares, têm-se, por exemplo, que cerca de um 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, colocará a disposição do homem uma fonte alternativa de energia de larga escala, com baixo impacto ambiental.
O International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), está sendo construído em Cadarache, França, no âmbito de uma colaboração de grande escala, tendo como parceiros principais a Euratom, o Japão, a Federação Russa, os Estados Unidos da
América, a China, a Coréia do Sul e a Índia. O objetivo principal do ITER é demonstrar a viabilidade cientifica e tecnológica da energia de fusão por confinamento magnético em um dispositivo denominado tokamak, o qual produzirá 500 MW de potência de fusão durante 400 segundos com o auxilio de 50 MW de potência de aquecimento, permitindo o estudo dos plasmas de fusão.
O tokamak brasileiro TCABR, baseado no Instituto de Física da Universidade do São Paulo, foi transferido do Instituto de Física da Suécia e está em operação desde 1994. Atualmente o tokamak deverá passar por um upgrade que permitirá que o dispositivo
opere com configurações de plasmas em forma de D. É conhecido que em tokamaks operando no modo H surgem instabilidades periódicas conhecidas como edge localized modes (ELMs), as quais são responsáveis pela abrupta elevação de temperatura próximo
as placas do desviador provocando a redução do tempo de vida do desviador em um futuro reator. Tal upgrade se mostra necessário para estudar cenários de tokamaks com desviadores poloidais, que permite o estudo dos footprints, que possibilitará controlar
o tempo de vida nas paredes do desviador. O Brasil está caminhando para a implementação de um laboratório nacional – o
Laboratório de Fusão Nuclear (LFN) – para concentrar e coordenar estudos em fusão nuclear em todo o país. O LFN será construído no município de Iperó, São Paulo, pela Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN). Quanto ao estudo da física da ionosfera propomos estudar o comportamento dinâmico de partículas presentes na ionosfera em baixas latitudes. Temos como objetivo obter resultados que descrevam adequadamente as características da ionosfera, assim como de suas irregularidades pela formação das chamadas “bolhas de plasmas”. Os dados do sistema de posicionamento global (GPS) e as medidas do conteúdo total de elétrons na vertical (VTEC) serão utilizados como referência para a análise e interpretação dos resultados numéricos correspondentes aos
parâmetros do plasma ionosférico.
Sobre a autora
A professora Dra. Marisa Roberto é Professora Titular do Departamento de Física do Instituto Tecnológico de Aeronáutica. Possui graduação em Física pela Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, mestrado em Engenharia e Tecnologia Espaciais pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e doutorado em Física pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica. Possui pós-doutorado pela Universidade da Califórnia, em Berkeley na área de plasmas para aplicações tecnológicas. É membro integrante do Grupo de Oscilações e Controle no Instituto de Física da USP. Tem experiência na área de Física, com ênfase em Física de Plasmas e Descargas Elétricas, atuando principalmente nos seguintes temas: plasmas de tokamaks, instabilidade e turbulência em plasmas, barreiras de transporte em tokamaks e física da ionosfera. Foi Coordenadora do Programa de Pós-Graduação em Física, Coordenadora de Área de Física de Plasmas na Pós-Graduação, Coordenadora do Vestibular em Física, Chefe de Divisão de Pós-Graduação e Chefe de Divisão
de Ciências Fundamentais, cargos exercidos no ITA. Participou como membro eleita, da Comissão de Área de Física dos Plasmas da Sociedade Brasileira de Física nos períodos: 2008/2012, 2014/2016, 2017/2019. Foi eleita para o período de 2021-2025. Participa da Comissão de Reuniões da SBF.
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