A Rússia está avançando no desenvolvimento de seu novo e potente laser UFL-2M, conhecido como 'Laser Czar'. De acordo com Valentin Kostyukov, diretor do Centro Nuclear de Sarov, a construção da instalação está seguindo o cronograma e o laser deve alcançar sua capacidade total dentro de quatro a cinco anos. Quais são as características e potencialidades deste laser? Vamos explorar.
Concebido no final dos anos 1980 após o sucesso do inovador laser de 12 canais Iskra-5, o UFL-2M foi projetado para grandes experimentos em fusão termonuclear controlada, utilizando confinamento de plasma inercial. Seu primeiro módulo entrou em operação em 2020, e pesquisas úteis começaram em 2021 e 2022.
Quando estiver totalmente operacional, o UFL-2M terá uma capacidade impressionante de 4,6 megajoules (MJ). Para comparação, o laser do National Ignition Facility dos EUA, que estabeleceu um recorde mundial de rendimento de energia laser no ano passado, atingiu 2,2 MJ, resultando em um rendimento útil de 3,4 MJ de energia de fusão. A França possui um laser com capacidade semelhante, o Laser Mégajoule, localizado próximo a Bordeaux, com uma capacidade de geração de até 2 MJ.
O UFL-2M é composto por 192 feixes de laser de 0,53 micrômetros (com energia gerada por um laser de vidro de neodímio em estado sólido), que são introduzidos simultaneamente em uma câmara de interação esférica de todos os lados. A câmara de 120 toneladas tem um diâmetro de 10 metros e é revestida por uma liga de alumínio de 100 mm de espessura. O salão do laser da instalação tem 130 metros de comprimento e é construído sobre uma fundação especial para protegê-lo de influências sísmicas. A instalação conta com aproximadamente 16.000 metros quadrados de salas limpas. O custo total do projeto é de cerca de 45 bilhões de rublos (aproximadamente R$ 485 milhões).
Além da promissora possibilidade de alcançar a fusão termonuclear controlada para energia limpa – um sonho de cientistas ao redor do mundo há décadas – o 'Laser Czar' possui uma variedade de outros usos potenciais. Isso inclui a modelagem de processos que ocorrem no momento de uma explosão nuclear, tornando-o valioso para a pesquisa de novas armas termonucleares.
A instalação também pode auxiliar em pesquisas inovadoras no campo da física de alta densidade de energia, especificamente no estudo das propriedades da matéria em estados extremos, como pressões e temperaturas ultra-altas, características de explosões poderosas. Isso pode ser útil, por exemplo, no estudo dos processos que ocorrem em nosso Sol e em outras estrelas. Em certo sentido, o 'Laser Czar' é um mini-sol criado em um ambiente de laboratório.
A Rússia mantém um histórico estabelecido como pioneira e líder no campo das tecnologias de laser, com cientistas soviéticos como Valentin Fabrikant, Alexander Prokhorov, Nikolai Basov e Zhores Alferov sendo responsáveis pelo desenvolvimento das primeiras tecnologias de laser no mundo na década de 1950 e início dos anos 1960.
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