Manter matéria a milhões de graus confinada dentro de uma máquina é um dos grandes desafios da fusão nuclear. Quanto mais pressão o plasma suporta, maior pode ser o potencial para produzir reações de fusão — mas também cresce o risco de instabilidades. Em um laboratório perto de Oxford, pesquisadores britânicos acabaram de ultrapassar um novo limite. E uma das ferramentas usadas para controlar esse ambiente extremo foi a própria luz produzida pelo plasma.
Uma máquina diferente está sendo levada cada vez mais longe
O experimento responsável pelo resultado é o MAST Upgrade, operado pela Autoridade de Energia Atômica do Reino Unido (UKAEA) em Culham.
Trata-se do maior tokamak esférico atualmente em operação no mundo.
Tokamaks convencionais usam campos magnéticos intensos para confinar plasma dentro de uma câmara semelhante a uma grande rosquinha. Nesse estado, a matéria está tão quente que elétrons se separam dos átomos, criando as condições necessárias para que núcleos leves possam se fundir e liberar energia.
O MAST Upgrade aposta em outra geometria. Seu plasma é muito mais compacto, com uma forma frequentemente comparada a uma maçã sem o miolo.
A diferença não é apenas estética. Tokamaks esféricos podem, em teoria, atingir pressões elevadas usando campos magnéticos menos intensos. Se essa abordagem funcionar em escala comercial, ela poderia contribuir para usinas de fusão menores e potencialmente mais econômicas.
A quinta campanha experimental, realizada entre 2025 e 2026, colocou essa ideia sob um teste particularmente intenso.
Foram produzidas mais de 1.100 descargas de plasma, superando as aproximadamente 950 inicialmente previstas. Mais de 200 pesquisadores de cerca de 40 instituições participaram dos experimentos.
Foi durante essa campanha que a máquina alcançou a maior pressão de plasma de sua história sem perder a estabilidade.
Quanto maior a pressão, mais difícil fica manter tudo sob controle
Pressão é uma variável fundamental em um reator de fusão: quanto maior ela for, melhores podem ser as condições para aumentar a quantidade de reações.
O problema é que empurrar o plasma para condições mais extremas também aumenta a possibilidade de instabilidades, perdas de energia e contato indesejado com as paredes internas da máquina.
O MAST Upgrade conseguiu operar ainda em quatro regimes estáveis diferentes. Alguns deles reduzem ou eliminam os chamados ELMs, explosões periódicas de energia que surgem na borda do plasma e podem desgastar componentes internos.
Mas a parte mais curiosa da campanha apareceu na maneira escolhida para perceber rapidamente quando o plasma começava a sair da posição correta.
A máquina possui dois divertores, um superior e outro inferior. Essas estruturas recebem partículas e ajudam a remover parte do enorme fluxo de calor produzido durante os experimentos.
Quando o deutério alcança essas regiões, ele também emite luz visível.
Os cientistas perceberam que essa luz poderia funcionar como uma espécie de sinal de localização.
O plasma começou a revelar sua própria posição
Ao comparar em tempo real a intensidade luminosa registrada nos dois divertores, o sistema consegue detectar se o plasma está se deslocando para cima ou para baixo.
A máquina então corrige automaticamente sua posição.
Segundo a UKAEA, é a primeira vez que esse método é utilizado para controlar um plasma dessa maneira em um tokamak. Em vez de depender apenas de outras medições para localizar a matéria superaquecida, o sistema transforma a própria emissão luminosa em informação para mantê-la equilibrada.
O MAST Upgrade usa diferenças no brilho produzido pelo deutério para identificar movimentos do plasma e corrigi-los em tempo real.
A campanha também experimentou injetar nitrogênio na borda do plasma. A estratégia permite que parte da energia seja dissipada na forma de radiação antes de atingir as superfícies internas, ajudando a diminuir seu desgaste.
São avanços que não foram pensados apenas para quebrar recordes experimentais.
O próximo passo já tem nome e mira 2040
Os resultados serão usados no desenvolvimento do STEP, projeto britânico de um protótipo de usina baseado justamente no conceito de tokamak esférico.
A instalação está prevista para West Burton, em Nottinghamshire, com o objetivo de entrar em operação por volta de 2040.
Antes disso, o próprio MAST Upgrade ficará mais poderoso. Melhorias previstas até 2027 incluem dois novos injetores de feixes neutros, que deverão duplicar sua capacidade de aquecimento, além de um sistema de ondas de Bernstein de 1,6 megawatt.
A sexta campanha experimental está planejada para 2028.
Enquanto países e empresas disputam caminhos para transformar a fusão em uma fonte prática de energia, o experimento britânico acaba de oferecer mais evidências a favor de sua arquitetura compacta.
O resultado não significa que uma usina comercial esteja pronta. Mas mostra que plasmas esféricos podem ser levados a pressões maiores enquanto novas técnicas tornam seu comportamento mais controlável.
E, desta vez, parte desse controle veio de uma fonte inesperadamente simples: observar a luz que o próprio plasma emite.
