Tungstênio Impresso em 3D Resiste a Descargas de Plasma em Reator de Fusão

Durabilidade do Tungstênio Impresso em 3D

Telhas de tungstênio impressas em 3D em tamanho real resistiram a 74 intensas explosões de plasma no DIII-D National Fusion Facility em San Diego, saindo completamente intactas. As telhas, feitas utilizando fusão de pó por feixe de elétrons (EB-PBF), foram expostas a condições extremas na zona do divertor do reator por aproximadamente quatro minutos durante corridas de alta potência.

Método de Fabricação Avançado

Os pesquisadores utilizaram o EB-PBF para garantir que o tungstênio permanecesse acima de 1.400°C durante todo o processo de impressão, evitando fissuras frágeis. Este método envolve a fusão do pó de tungstênio camada por camada com um feixe de elétrons de alta velocidade, o que permite a criação de componentes robustos adequados para reatores de fusão comerciais como o ITER.

Esforço Colaborativo

O projeto foi um esforço conjunto da North Carolina State University, Oak Ridge National Laboratory e JEOL Ltd. A equipe conseguiu escalar o processo de fabricação, produzindo telhas com aproximadamente 140 milímetros de diâmetro e 20 milímetros de espessura em oito meses. Essas telhas foram então finalizadas na NC State antes de serem testadas em julho.

Implicações para a Energia de Fusão

Os testes bem-sucedidos dessas telhas representam um avanço crítico no caminho para a energia de fusão comercial. Como observou o Dr. Florian Laggner da NC State, gerar dados relevantes sobre a sobrevivência e a erosão do tungstênio fabricado aditivamente é essencial para futuros desenvolvimentos na tecnologia de fusão.