Um fusor de Farnsworth-Hirsch é um dispositivo para gerar reações de fusão nuclear. Os fusores de Farnsworth-Hirsch usam fortes campos elétricos para conter o plasma de fusão, ao contrário do design mais comum do tokamak, que usa campos magnéticos. Geralmente, os fusores de Farnsworth são bastante simples de montar e muitos amadores construíram os seus próprios, geralmente com peças de reposição. Embora um fusor de Farnsworth não possa gerar energia líquida a partir da fusão, vários projetos relacionados mostram potencial e atualmente estão em andamento pesquisas para determinar se algum deles é viável como fonte de energia.
O princípio básico por trás do fusor de Farnsworth, confinamento eletrostático inercial (IEC), foi observado pela primeira vez em tubos de vácuo de televisão. Se você aplicar um campo elétrico a um plasma, os íons com carga positiva no plasma serão atraídos pelo campo elétrico, e todos os íons se reunirão em torno da região com o menor potencial elétrico. Ao organizar os fios em uma forma de “grade” e, em seguida, aplicar uma tensão, o fusor de Farnsworth atrai os íons para uma cavidade central. Se a tensão for alta o suficiente, a atração elétrica fará com que os íons zumbam através da cavidade central em alta velocidade; os íons colidem com outros íons também se movendo através do oco, induzindo a fusão nuclear.
Como o mecanismo de confinamento é muito simples, exigindo apenas fios e uma fonte de alimentação de alta tensão, os fusores de Farnsworth são bastante simples de montar. Projetos e instruções para a construção de um fusor estão disponíveis na Internet, exigindo muitas vezes nada além de um conhecimento básico das técnicas utilizadas e alguns milhares de dólares em peças de reposição. Observe que esses fusores construídos em casa não podem ser usados como fontes de energia devido ao baixo número de reações de fusão, embora possam ser usados como fontes de radiação de nêutrons.
A potência produzida por um fusor é limitada pela densidade dos íons; À medida que mais íons são injetados no fusor, os íons começam a se repelir, estabelecendo um limite superior para o número de colisões. Os íons também colidem com a rede, consumindo sua energia e produzindo calor indesejado. Muitas soluções alternativas foram propostas para resolver esses problemas e existem vários esforços de pesquisa ativos para desenvolver uma fonte de energia de fusão viável. Alguns dos projetos alternativos propostos incluem o sistema Polywell, que usa uma rede de bobinas magnéticas, bem como um campo elétrico, e uma armadilha Penning modificada, que usa um campo elétrico e magnético constante para confinar as partículas carregadas. Embora ainda não tenha produzido energia utilizável, os pesquisadores esperam que um dispositivo viável possa ser construído.
