Monthly Archives: Março 2014

International Thermonuclear Experimental Reactor – (ITER)

O projeto é uma cooperação internacional acerca do desenvolvimento da especies envolvendo a China, União Europeia (representada pela Euratom), Índia, Japão, Coréia do Sul, Rússia e Estados Unidos da América, sob os patrocínios da IAEA (Agência Internacional de Energia Atômica). Recentemente os Estados Unidos da América deixaram o projeto.tokamak

O ITER consiste em uma usina de fusão nuclear, que usa o hidrogênio operando a 100 milhões °C para produzir 500 MW de energia, através do processo de fusão nuclear. Dessa maneira, em condições laboratoriais, são reproduzidas as reações de fusão que acontecem no Sol e em outras estrelas, que aparecem como uma das tecnologias do futuro para gerar energia elétrica renovável, limpa e barata.
Diante dos atuais reatores nucleares baseados na fissão, os reatores termonuleares são absolutamente seguros, pois em caso de uma avaria, como a que ocorreu em Chernobil, a reação termonuclear é suspensa em milésimos de segundo. Ao contrário das atuais centrais nucleares, os reatores termonucleares não produzem resíduos radiativos nocivos e só liberam hélio, um gás inerte e inofensivo.
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O local já está em construção, localizado em Cadarache (Bouches-du-Rhône, França) e deverá ter sua primeira operação no ano de 2016. Há mais de três anos o avanço do projeto ITER estava parado porque os seis países e organizações que o promovem não conseguiam chegar a um acordo sobre o lugar de sua construção. União Européia, China e Rússia apoiavam a construção do reator na França, enquanto Estados Unidos, Coréia do Sul e Japão apostavam na cidade japonesa de Rokkasho Mura, ao norte do arquipélago. Rosatom, a agência russa para a energia atômica, explicou que o país onde será construído o reator deve assumir 50% das despesas de construção e exploração, enquanto os demais participantes aportam, cada um, 10% do custo do projeto, avaliado em US$ 13 bilhões.
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As partes envolvidas também concordaram em iniciar a redação de um projeto de acordo internacional sobre a execução do projeto que será assinado “no prazo mais curto possível”, disse à imprensa Alexandr Rumiántsev, diretor da Rosatom.
“O acordo multinacional será assinado no final do ano e o reator termonuclear estará pronto em 2014”, declarou Raymond Orbach[carece de fontes], secretário de Energia dos Estados Unidos, que preside a delegação de seu país nas conversações.
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Criado sob o amparo da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA), o projeto ITER é o programa de cooperação científica internacional mais importante após a Estação Espacial Internacional (ISS).

Garoto de 13 anos quebra recorde mundial ao criar um reator nuclear

O físico nuclear mais jovem do mundo é inglês e usou o dinheiro do Natal para iniciar seus primeiros testes nucleares

Se construir um reator nuclear na garagem de casa já era um fato fascinante (e um pouco perigoso), talvez você fique mais impressionado ao saber que um garoto de apenas 13 anos conseguiu realizar a mesma façanha esta semana – neste caso, dentro de uma escola. Mas esta conquista não foi feita sem sacrifícios por parte de Jamie Edwards, que utilizou todo o seu dinheiro de Natal para construir a máquina necessária para sua proeza científica, lhe garantindo um recorde mundial como a pessoa mais nova a realizar uma fusão nuclear.5700161736175924-t640

A ambiciosa proposta do jovem cientista teve início alguns anos atrás com a compra de um contador Geiger, que serve para medir radiação. Pouco tempo depois, Edwards propôs ao diretor da sua escola a construção de um reator nuclear para iniciar suas experiências, recebendo um orçamento de 2 mil libras para ajudar no projeto. Com este dinheiro, o garoto inglês construiu um fusor Farnsworth-Hirsch, que usa um campo elétrico para a acelerar íons e realizar o processo de fusão nuclear.

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O experimento e o recorde
Nos testes, Edwards colidiu dois átomos de hidrogênio, conseguindo hélio através de uma fusão nuclear. Mais especificamente, a máquina utilizada pelo garoto cria uma tensão elétrica entre duas partes metálicas, enquanto no centro há tubo com íons de carga positiva circulando pelo vácuo. Quando a tensão do aparelho cai, os íons ganham mais velocidade e se chocam no centro, fundindo-se em uma só partícula.

Todo o procedimento, no entanto, não é 100% seguro. Jamie comenta que a radiação pode ser contida com um pedaço de chumbo no caso de um acidente, e que, ao desligar o fusor, ele consegue parar a emissão da radiação. O maior problema seria o vácuo, que poderia fazer as partes de vidro do dispositivo quebrarem. Para evitar este problema, o garoto utilizou óculos protetores em toda a operação.

Com o sucesso de sua experiência, Edwards ganhou o título de “físico nuclear mais jovem”. A conquista pertencia antes a um garoto americano de 14 anos; mas Jamie, poucos dias antes de completar esta idade, correu contra o tempo para garantir o recorde. E, se depender do garoto, as “brincadeiras” não prometem parar por aí, já que ele pretende construir em seguida um mini colisor de hádrons.

Conheça o DW2, máquina 3.600 vezes mais rápida que supercomputadores

Usando técnicas de computação quântica, o dispositivo é capaz de superar seus antecessores em potência e velocidade ao mesmo tempo em que consome bem menos energia e espaço físico8188621355165010-t640

A computação quântica vem sendo exaltada como o futuro do processamento de dados, com a capacidade de realizar cálculos milhares de vezes mais rápido que os supercomputadores atuais ao mesmo tempo em que consome muito menos energia. Nos últimos dois anos, o único aparelho a usar esse conceito que já estava comercialmente disponível, o D-Wave One (DW1), dobrou sua já surpreendente capacidade. E agora ele tem um sucessor que o deixa no chinelo.

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Com um hardware que o torna 300 mil vezes mais poderoso que seu antecessor, o D-Wave Two (DW2) atingiu 100 soluções em meio segundo durante um teste comparativo, produzindo resultados 3.600 vezes mais rápidos que as workstations mais avançadas rodando algoritmos de otimização CPLEX top de linha. As outras máquinas necessitaram de meia hora para atingir os mesmos resultados.

Como funciona?

A computação quântica se diferencia do modelo clássico em seu nível mais fundamental. Enquanto os computadores tradicionais dependem dos estados de bits alternados de 1 e 0 para armazenar dados, os quânticos permitem que seus “qubits” existam como 1, 0 ou ambos simultaneamente – o que é chamado de superposição.

Dessa forma, enquanto um PC tradicional explora sequencialmente as soluções potenciais de um problema de otimização matemática, o sistema quântico observa todas as soluções potenciais simultaneamente e fornece não apenas a “melhor” resposta, mas também 10 mil alternativas aproximadas em menos de um segundo, um processo conhecido como “quantum annealing”.

Além disso, o modelo funciona de forma diferente dos computadores tradicionais, que usam portões lógicos para manipular os bits. O sistema D-Wave usa um portão adiabático, que consegue ler os estado de menos energia dos qubits para encontrar uma solução.

Superando o passado

Quando o DW1 original foi lançado, em maio de 2011, ele contava com um chip-set de 128 qubits – o que já é muitas magnitudes mais rápido que a tecnologia de supercomputadores existente – e foi prontamente comprado por laboratórios de pesquisa e companhias de defesa contratadas pelo governo norte-americano. No entanto, o novo DW2 deixa tudo isso para trás, apresentando um arranjo com nada menos que 512 qubits.

Cada qubit é um pequeno processador supercondutor que explora efeitos mecânicos quânticos – que por sua vez são amplificados à medida que mais qubits forem ligados entre si. Caso todos os 509 qubits funcionais do DW2 estivessem conectados uns aos outros, o sistema apresentaria poderes de processamento com 100 ordens de magnitude a mais que seu antecessor.

No entanto, como cada qubit do computador se comunica diretamente apenas com outros sete, formando nodos de oito que se ligam entre si, o DW2 acaba atingindo um desempenho “apenas” 300 mil vezes maior do que o DW1. Nada de se jogar fora, considerando o enorme poderio que a primeira versão já possui.

Custos do poder

Tanta força não vem sem alguns requisitos, no entanto, e o DW2 precisa de condições bastante específicas para funcionar – para não falar extremas. O aparelho opera a temperatura de apenas 0,02 Kelvin, o que é algo 150 vezes mais frio do que as profundezas do espaço interestelar e fica assustadoramente perto do “zero absoluto”. Tudo isso em um vácuo 10 bilhões de vezes mais baixo que a pressão atmosférica padrão.

O dispositivo sofre 50 mil vezes menos interferência magnética graças aos escudos pesados colocados sobre ele. Surpreendentemente, todos esses valores são atingidos com o consumo de 15,5 kW e o aparelho ocupa um espaço de apenas dez metros quadrados – o que é quase nada quando comparado aos milhares de quilowatts e armazéns inteiros tomados pelos supercomputadores tradicionais.

Empresas e instituições de peso, como a Google, a NASA e a Associação de Pesquisa Espacial das Universidades dos EUA, adquiriram seus DW2 em maio do ano passado, o que ajuda a explicar por que a Gigante das Buscas anda comprando empresas de desenvolvimento de IA e robótica. A D-Wave Systems não informa os preços do aparelho, mas a BBC estima um custo de aproximadamente U$ 15 milhões (equivalente a cerca de R$ 34,7 milhões).