Un tokamak en Francia estableció un nuevo récord en plasma de fusión al encerrar su reacción en tungsteno, un metal resistente al calor que permite a los físicos mantener plasmas calientes durante más tiempo y con energías y densidades más altas que los tokamaks de carbono.
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Un tokamak es un dispositivo de fusión en forma de toro (rosquilla) que confina el plasma mediante campos magnéticos, lo que permite a los científicos jugar con el material sobrecalentado e inducir reacciones de fusión. El reciente logro se logró en WEST (Tungsten (W) Environment in Steady-state Tokamak), un tokamak operado por la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica (CEA).
A WEST se le inyectaron 1,15 gigajulios de energía y mantuvo un plasma de unos 50 millones de grados Celsius durante seis minutos. Logró este récord después de que los científicos recubrieran el interior del tokamak con tungsteno, un metal con un punto de fusión extraordinariamente alto. Los investigadores del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton utilizaron un detector de rayos X dentro del tokamak para medir aspectos del plasma y las condiciones que lo hicieron posible.
“Estos son resultados hermosos”, dijo Xavier Litaudon, científico de CEA y presidente de la Coordinación de Desafíos Internacionales en Operaciones de Larga Duración (CICLOP), en un Lanzamiento PPPL. “Hemos alcanzado un régimen estacionario a pesar de estar en un entorno desafiante debido a este muro de tungsteno”.
La fusión nuclear ocurre cuando los átomos se fusionan, reduciendo su número total y liberando una enorme cantidad de energía en el proceso. No debe confundirse con la fisión nuclear, el proceso inverso mediante el cual los átomos se dividen para producir energía. La fisión nuclear también crea residuos nucleares, mientras que la fusión nuclear se considera un potencial grial de la investigación energética: un proceso limpio que podría optimizarse para producir más energía de la que se necesitó para impulsar la reacción en primer lugar. Por eso El revuelo en torno a la “energía ilimitada” y reflexiones igualmente optimistas.
A principios de este año, el Instituto Coreano de Energía de Fusión instaló un desviador de tungsteno en su tokamak KSTAR, reemplazando el desviador de carbono del dispositivo. El tungsteno tiene un punto de fusión más alto que el carbono y, según el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología de Corea, el nuevo desviador mejora al doble el límite de flujo de calor del reactor. El nuevo desviador de KSTAR permitió al equipo del instituto mantener altos niveles de iones temperaturas superiores a 100 millones de grados centígrados a lo largo.
“El entorno de la pared de tungsteno es mucho más desafiante que el uso de carbono”, dijo Luis Delgado-Aparicio, científico principal del proyecto de investigación física y detector de rayos X de PPPL, y jefe de proyectos avanzados del laboratorio, en el mismo comunicado. “Esta es, simplemente, la diferencia entre intentar agarrar a tu gatito en casa y tratar de acariciar al león más salvaje”.
Son tiempos apasionantes para la fusión (lo sé, lo sé, todo el mundo lo dice). ¡Pero es verdad! Como informamos el año pasado:
La investigación sobre la fusión nuclear ha logrado avances lentos pero significativos; en 2022, los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore lograron ganancia neta de energía en una reacción de fusión por primera vez. Todavía estamos muy (leer: muy) está lejos del tan cacareado objetivo de una fuente de energía confiable y sin emisiones de carbono, y el logro llegó con salvedades, pero aun así demostró que el campo avanza con paso lento.
Debemos enfatizar, como lo hacemos cada vez que discutimos las posibilidades de la tecnología de fusión, que el camino del progreso será sinuoso, lento y, en algunos casos, un despilfarro. Cada montaña tiene sus granos de arena; no podrás conocer su importancia en el contexto del progreso a menos que sigas subiendo.
Una versión de este artículo apareció originalmente en Gizmodo.
2024-05-06 21:01:00
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