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Descubra los récords y avances en energía nuclear con los reactores ITER y WEST. Sepa cómo estos experimentos están moldeando el futuro de la fusión nuclear y revolucionando la ciencia
Cuando esté completamente montado y comiencen las primeras pruebas con plasma, el ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) será el reactor experimental de energía nuclear más grande y avanzado de la Tierra. Se está construyendo en Cadarache, una pequeña localidad en el sur de Francia, por un consorcio internacional liderado por Europa, en el que también participan, entre otros países, EE. UU., Rusia, China, India y Corea del Sur.
Esta máquina extremadamente compleja ha atraído toda la atención durante más de una década, pero no es de ninguna manera el único reactor experimental de fusión que vale la pena seguir. De hecho, a unos kilómetros del lugar donde se está construyendo el ITER, hay otro reactor experimental de fusión llamado WEST (‘W’ Environment in Steady-state Tokamak). Esta máquina es la verdadera protagonista de este artículo. Un dato interesante: la ‘W’ de su nombre proviene del símbolo usado para identificar uno de los elementos químicos empleados en su fabricación, el tungsteno.
El hito del WEST abre el camino para el ITER
El papel del reactor de fusión WEST dentro del programa internacional de fusión nuclear es esencialmente el mismo que tenía el reactor JET (Joint European Torus), alojado en Oxford (Inglaterra), o el JT-60SA de Naka (Japón): probar y validar algunas de las tecnologías que se utilizarán en el ITER. En resumen, estos reactores experimentales más pequeños buscan abrir el camino para el ITER, que será una máquina mucho más grande. Y también más compleja y ambiciosa.
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El WEST está alojado en un complejo de investigación perteneciente a la Comisión Francesa de Energía Atómica (conocida como CEA por su denominación en francés), aunque durante el experimento que vamos a explorar, ha sido operado por científicos estadounidenses pertenecientes al Laboratorio de Física de Plasma de la Universidad de Princeton, en Nueva Jersey (EE. UU.). Lo que estos investigadores lograron utilizando este tokamak francés es de hecho un récord: mantuvieron un plasma a una temperatura de 50 millones de grados Celsius por nada menos que seis minutos y cuatro segundos.
Parece poco tiempo, pero no lo es. Es muchísimo. De hecho, como anticipamos en el título de este artículo, es un récord en el campo de la energía de fusión. Y esto se debe al hecho de que, por ahora, no es nada fácil estabilizar el plasma y minimizar las pérdidas de energía que impiden sostener la reacción de fusión a lo largo del tiempo. En los reactores experimentales de fusión nuclear, los científicos confinan los núcleos de hidrógeno cargados utilizando un campo magnético.
Lo que sucede es que, por más potente que sea ese campo, siempre tiene un límite de intensidad y las partículas, al producirse, adquieren energías muy variadas. Algunas tienen mucha energía, y otras, en cambio, adquieren poca energía. Los ingenieros de los reactores son capaces de contener la energía media, pero aquellas partículas que superan ese valor de energía tienen la capacidad de escapar del campo magnético. El problema es que, si muchas partículas escapan, se pierde mucha energía y no se puede sostener la reacción de fusión a lo largo del tiempo.
Afortunadamente, este desafío puede resolverse modulando los campos magnéticos y aumentando el tamaño del plasma. Esta es la razón por la cual cada reactor experimental es más grande que el anterior. Otro dato muy importante derivado de este experimento consiste en que, para iniciar la reacción, los técnicos inyectaron 1,15 gigajulios de energía en el tokamak, y este entregó un 15% más como resultado de la fusión de los núcleos de hidrógeno. El inicio de las pruebas con plasma en el ITER está cada día más cerca, y este resultado nos anima a frotarnos las manos. Si todo va bien, este prometedor reactor romperá un récord tras otro.
Imagen | CEA
Más información | Le Monde
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