En el último minuto, el mayor reactor experimental de fusión nuclear del mundo ha generado una cantidad récord de energía. El dispositivo, que fue retirado a finales del año pasado después de cuarenta años de servicio, proporciona conocimientos importantes para futuros reactores de fusión.
El jueves por la tarde se anunció que el experimento europeo de fusión Joint European Torus (JET) produjo 69,26 megajulios de energía térmica en 5,2 segundos a principios de octubre. Esto es comparable al consumo de energía eléctrica de un hogar de tres personas en dos días. Esto significa que el récord anterior, también establecido por JET en 2022, se ha superado en 10 megajulios. El reactor utilizó sólo 0,21 miligramos de combustible, el peso de una mosca de la fruta.
Con estos experimentos, los investigadores intentan imitar el proceso de fusión nuclear que alimenta el sol fusionando núcleos atómicos de forma controlada. Debido a que libera mucha energía y produce menos desechos radiactivos que los reactores de fisión nuclear actuales, la fusión nuclear es una fuente de energía segura, sostenible y prometedora.
Conocimiento valioso
Se han llevado a cabo experimentos de fusión exitosos con JET y otros reactores, pero hasta ahora no ha sido posible producir más energía que la energía total necesaria para iniciar la reacción. Los experimentos proporcionaron conocimientos valiosos para la próxima generación de reactores, como el reactor experimental de fusión nuclear ITER, de mayor tamaño, que está en construcción en el sur de Francia y el reactor de demostración europeo DEMO, que aún se encuentra en la fase de dibujo. El objetivo del ITER es generar más energía térmica de la que se consume. DEMO también suministrará electricidad.
JET, cerca de Oxford, Inglaterra, cerró a finales de diciembre y poco antes realizó los experimentos finales con combustible de fusión compuesto de deuterio y tritio. Estas dos variantes pesadas (isótopos) de átomos de hidrógeno se fusionan a una presión, densidad y temperatura suficientemente altas para formar núcleos atómicos de helio. En JET esto ocurre en una sala con forma de rosquilla, en la que el combustible se calienta a 150 millones de grados, diez veces más que el sol. Potentes imanes atrapan este plasma de combustible al rojo vivo. JET fue el único experimento capaz de trabajar con la mezcla de combustible de deuterio y tritio que se utilizará en futuras plantas de energía de fusión.
Durante los últimos experimentos con deuterio-tritio, los investigadores se aseguraron de que todas las piezas y el proceso de calentamiento funcionaran de manera óptima para volver a aprovechar al máximo la máquina. Esto resultó en un nuevo récord de fusiones.
Pared del reactor caliente
“Ese récord es genial, pero para nosotros fue una cuestión secundaria”, dice el investigador de fusión Matthijs van Berkel del instituto de investigación Differ de Eindhoven y que participó en los experimentos del JET. “Más importantes fueron las pruebas de las técnicas necesarias para futuros reactores, como ITER y DEMO”.
El objetivo de estas técnicas era, por ejemplo, evitar que la pared del reactor se calentara demasiado y eliminar y enfriar los productos de combustión y otros materiales no deseados del plasma, de modo que no se dañara la pared en el punto de descarga. Van Berkel: “Como Differ hemos contribuido a ello, entre otras cosas, con el desarrollo de técnicas de control, como algoritmos informáticos que miden de forma independiente lo que sucede con el plasma y lo que sucede, por ejemplo, al abrir válvulas de gas para garantizar una seguridad y enfriamiento rapido.”
En parte gracias a los resultados del JET, ahora están sucediendo muchas cosas en el ámbito de las fusiones, afirma Van Berkel. “Además de ITER y DEMO, también se está trabajando en China y hay varias empresas emergentes que quieren construir dentro de cinco años un reactor de fusión que genere tanta energía como la que produce. Se avecinan tiempos interesantes”.
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