Fusão Nuclear

O que é fusão nuclear?

A reação que alimenta o Sol — e pode alimentar a Terra.

DDEUTÉRIO1p + 1nTFUSÃO →He⁴HÉLIOn + 14,1 MeV17,6 MeVenergia liberada
Reação D-T: dois isótopos do hidrogênio fundem-se formando Hélio + 1 nêutron + 17,6 MeV.
00 °Car quente100 °Cfusão Sol15M °Ctokamak150M °CITER200M °C
Escala térmica: o plasma do tokamak chega a 10× a temperatura do núcleo do Sol.

Como funciona

Fusão nuclear une dois núcleos atômicos leves em um único núcleo mais pesado, liberando uma quantidade enorme de energia. É o processo oposto à fissão: em vez de quebrar, une.

A reação mais estudada para reatores é a fusão entre Deutério (D) e Trítio (T) — dois isótopos do hidrogênio. O resultado: um átomo de Hélio, um nêutron livre e 17,6 MeV de energia.

Por que E=mc² importa aqui

O átomo de Hélio formado tem massa menor do que a soma dos dois átomos originais. Essa "massa que desaparece" se converte em energia — exatamente como Einstein descreveu com E=mc². Como c² é um número gigantesco, mesmo uma perda de massa mínima gera energia enorme.

1 grama de combustível D-T libera a mesma energia que 275 milhões de kcal — mais de 7 vezes o que a fissão produz com 1g de urânio, e milhões de vezes mais que qualquer combustível fóssil.

Fonte: STACEY, W.M. Fusion Plasma Physics, 2012.

1g de combustível D-T = energia equivalente a 9.085 litros de petróleo.

— IAEA, Basic Fusion Physics

O Plasma — o quarto estado da matéria

Para que a fusão aconteça, o combustível precisa ser aquecido a ponto de virar plasma — o quarto estado da matéria, onde os elétrons se separam dos núcleos e as partículas ficam livres e altamente energizadas.

No Sol, o plasma termonuclear existe naturalmente por causa da enorme pressão gravitacional. Na Terra, precisamos recriar essas condições artificialmente — com temperaturas entre 100 e 200 milhões de graus Celsius, de 7 a 10 vezes mais quente que o núcleo solar.

Nessas temperaturas, nenhum material sólido pode conter o plasma. Por isso usamos campos magnéticos para prendê-lo sem deixá-lo tocar as paredes do reator.

Fonte: artigo de Olívia Omagari, STEAM 2025; HAMILTON, C.J. Sol, UFRGS.