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Close-up de uma bobina magnética gigante que pode levantar um porta-aviões para fora da água
A bobina solenóide central do núcleo do reator de fusão ITER tem um campo magnético forte o suficiente para levantar um porta-aviões para fora da água e foi apelidada de "o ímã mais forte do mundo".
O solenóide central (CS) é composto por seis módulos e é considerado o coração do reator de fusão ITER. O CS consiste em laços de fios condutores enrolados em formato cilíndrico, que geram correntes elétricas extremamente fortes a partir do plasma.
O solenóide central do ITER tem cerca de 13 a 18 m de altura, o pedestal tem 4,3 m de diâmetro e pesa até 1.000 toneladas. Os feixes de fios internos trabalharão independentemente para produzir enormes forças eletromagnéticas em diferentes direções. Para lançar o ônibus espacial, o propulsor teria que suportar uma força duas vezes maior que o empuxo.
O reator de fusão ITER está sendo construído no sul da França. O primeiro módulo CS será entregue aqui no outono de 2020. Esta bobina magnética mais poderosa do mundo foi construída pela corporação de defesa e energia dos EUA, General Atomics, e concluída em 2021.
Assista ao vídeo do processo de construção do reator ITER pelos engenheiros, fornecido pelo Sci Tech Daily.
O CS desempenha um papel muito importante no sistema magnético do reator ITER. O reator de fusão ITER gera energia combinando dois núcleos leves de hidrogênio, deutério e trítio, para formar um núcleo de hélio mais pesado. O ITER gerará 500 MW de eletricidade, 10 vezes a energia necessária para operá-lo.
As reações termonucleares só ocorrem em temperaturas de cerca de 120 milhões de graus Celsius, muitas vezes mais altas que a temperatura no núcleo do Sol (cerca de 15 milhões de graus Celsius). O ITER usa uma câmara magnética toroidal chamada Tokamak para gerar essas temperaturas superaltas.
Para criar o ímã solenóide central toroidal do ITER, foram necessários 100.000 quilômetros de fio supercondutor de nióbio-estanho (Nb3Sn) pesando mais de 400 toneladas, fabricado pelos fornecedores do projeto ITER — China, Europa, Japão, Coreia do Sul, Rússia e Estados Unidos. Eles iniciaram a produção em 2009 e encerraram em 2014, a um ritmo de cerca de 150 toneladas/ano. O comprimento total do filamento Nb3Sn criado para o ITER daria uma volta completa ao redor da Terra no equador duas vezes.
Quando concluído, os 100.000 km de fio supercondutor do ITER, feitos de uma liga de nióbio e estanho a -269 graus Celsius, criarão um campo magnético de até 5 Tesla, 100.000 vezes mais forte que o campo magnético da Terra (cerca de 25 a 65 microtesla).
Os grandes números sobre o ITER
150 MILHÕES °C
No ITER, a temperatura atingirá 150 milhões de °C, 10 vezes a temperatura do núcleo do nosso Sol, que é de 15 milhões de °C, e 2.500 vezes a temperatura da superfície do Sol, que é de 6.000 °C.
23.000 TONELADAS
A máquina ITER pesará 23.000 toneladas, três vezes o peso da Torre Eiffel. Esta máquina complexa terá cerca de um milhão de componentes.
310 TONELADAS
Cada uma das 18 bobinas de campo toroidais (em forma de D) do tokamak ITER tem 17 metros de altura, 9 metros de largura e pesa 310 toneladas, aproximadamente o peso de um Boeing 747-300 totalmente carregado.
104 km
Uma pista especial de 104 km chamada Rota ITER teve que ser modificada para transportar os componentes mais pesados da máquina ITER.
O componente mais pesado do ITER pesará quase 900 toneladas, incluindo o veículo de transporte, o componente mais alto terá cerca de quatro andares de altura, alguns terão 33 metros de comprimento e outros 9 metros de largura.
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