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Lunes, 17 octubre 2016
Ingeniería

Nuevo récord de fusión nuclear

Unos científicos e ingenieros han dado un importante paso adelante en el camino hacia el uso práctico de una poderosa fuente de energía limpia. Este equipo de expertos consiguió establecer un nuevo récord mundial para la presión de un plasma en un reactor de fusión nuclear. Se trata del Alcator C-Mod, operado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, y de tipo tokamak. Muchos de los reactores experimentales de fusión nuclear en los que se trabaja hoy día, son de ese tipo, que se llama así por el nombre ruso del primero de estos reactores, desarrollado en Rusia en la década de 1960.

 

La presión del plasma es un parámetro fundamental a controlar para generar energía aprovechable a partir de la fusión nuclear.

 

La fusión nuclear tiene el potencial de producir un suministro casi ilimitado de energía limpia y segura, libre de emisiones de dióxido de carbono y similares. La fusión nuclear es el mismo proceso que energiza al Sol, y puede llevarse a cabo en reactores que reproducen en miniatura las condiciones esenciales reinantes en las estrellas, incluyendo el plasma ultracaliente (gas supercalentado), el cual debe mantenerse confinado mediante un campo magnético.

 

Durante más de 50 años, se ha sabido que, para hacer viable la fusión nuclear en la superficie de la Tierra, el plasma debe estar muy caliente (más de 50 millones de grados), debe ser estable bajo la intensa presión, y debe mantenerse confinado en un volumen fijo. Una fusión exitosa también requiere que el producto de tres factores (densidad de partículas del plasma, su tiempo de confinamiento y su temperatura) alcance como mínimo cierto valor clave. Por encima de él, la energía liberada por un reactor de fusión excede a la requerida para mantener en marcha su reacción.

 

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Interior del reactor experimental de fusión Alcator C-Mod, con Ted Golfinopoulos, del equipo del reactor. (Foto: Bob Mumgaard/Plasma Science and Fusion Center)

 

La presión, que es el producto de la densidad y la temperatura, supone unos dos tercios de este reto. La cantidad de energía producida se incrementa con el cuadrado de la presión, así que doblar la presión lleva a cuadruplicar la producción de energía.

 

Durante los 23 años que ha estado operando el Alcator C-Mod en el MIT, ha superado en repetidas ocasiones el récord para la presión del plasma en un dispositivo de confinamiento magnético. El récord anterior fue establecido en 2005 (también por el Alcator C-Mod). Al batir el nuevo récord, una mejora del 15 por ciento, la temperatura dentro del Alcator C-Mod alcanzó más de 35 millones de grados centígrados, o cerca del doble de la que hay en el centro del Sol. El plasma produjo 300 billones de reacciones de fusión por segundo y tuvo una intensidad del campo magnético central de 5,7 teslas. Llevó 1,4 millones de amperios de corriente eléctrica y fue calentado con más de 4 millones de vatios de energía. Las reacciones de fusión ocurrieron en un volumen de aproximadamente 1 metro cúbico (no mucho mayor que un armario para abrigos) y el plasma duró dos segundos completos.

 

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