El sol artificial chino logra una sesión de plasma de alto confinamiento
El EAST ha logrado una operación estable de plasma
de alto confinamiento durante 403 segundos, mejorando el récord anterior de 101
segundos. Este hito es clave para la producción de energía de fusión de manera
sostenible.
La energía nuclear de fusión es una tecnología que
ha sido objeto de investigación durante varias décadas, con el objetivo de
encontrar una fuente de energía limpia, segura y renovable para el futuro de la
humanidad.
Aunque la fusión nuclear ha sido objeto de
investigación y desarrollo durante décadas, todavía no se ha construido un
reactor de fusión comercialmente viable. La construcción de un reactor de
fusión que produzca más energía de la que consume (un objetivo conocido como
«breakeven») ha sido un desafío importante para los científicos y los ingenieros.
El objetivo es construir el primer reactor de
demostración de fusión del mundo, lo que podría representar un gran avance en
la generación de energía limpia y renovable.
El objetivo es emular el proceso que ocurre en el
sol, donde las reacciones nucleares generan enormes cantidades de energía. En
este sentido, el avance del tokamak superconductor avanzado experimental
(EAST), también conocido como el «sol chino», representa un hito importante en
el camino hacia la fusión nuclear.
El EAST, junto con otros reactores de fusión en todo
el mundo, está trabajando para superar estos desafíos y lograr la producción de
energía de fusión de manera sostenible y a gran escala. Se trata de un
dispositivo de fusión nuclear que utiliza un tokamak para generar un plasma
caliente y denso, en el que se producen las reacciones de fusión nuclear.
Este dispositivo fue diseñado y desarrollado por
China, y ha estado en funcionamiento desde 2006. Desde entonces, ha sido una
plataforma de pruebas abierta para que científicos chinos e internacionales
realicen experimentos e investigaciones relacionados con la fusión.
En enero de 2022 te informábamos de un nuevo récord
a cargo de este dispositivo y, ahora, el EAST ha superado ampliamente dicho
éxito con una operación de plasma de alto confinamiento en estado estacionario
durante 403 segundos. Esto representa un avance significativo en el campo de la
fusión nuclear y se ha producido después de más de 120.000 disparos.
El principal objetivo del EAST es crear una fusión
nuclear como la que ocurre en el sol, utilizando sustancias abundantes en el
mar para proporcionar un flujo constante de energía limpia.
A diferencia de los combustibles fósiles como el
carbón, el petróleo y el gas natural, que tienen un suministro limitado y
tienen un gran impacto ambiental, el «sol artificial» requiere materias primas
que son casi ilimitadas en la tierra.
Además, la energía de fusión se considera más segura
y limpia que la energía nuclear de fisión, que se utiliza actualmente en la
mayoría de las centrales nucleares del mundo.
El avance del EAST es especialmente importante
debido al modo de alto confinamiento que se ha logrado.
La temperatura y la densidad de las partículas se
han incrementado considerablemente durante la operación de plasma de alto
confinamiento, lo que sentará una base sólida para mejorar la eficiencia de
generación de energía de las futuras plantas de energía de fusión y reducir los
costes. En este sentido, el avance del EAST representa un paso importante hacia
el desarrollo de un reactor de fusión.
En la actualidad, se ha completado el diseño de
ingeniería del futuro reactor de prueba de ingeniería de fusión de China
(CFETR), que se considera el «sol artificial» de próxima generación. El
objetivo es construir el primer reactor de demostración de fusión del mundo, lo
que podría representar un gran avance en la generación de energía limpia y
renovable.
El plasma se somete a una fuerte presión y
temperatura para que los átomos de hidrógeno se fusionen y liberen energía.
Para hacer energía de fusión, los científicos deben construir primero una
cámara de acero y crear un vacío, como en el espacio exterior.
El siguiente paso es añadir gas hidrógeno. Las
partículas de gas se cargan para producir una corriente eléctrica y luego se
rodean y contienen con una fuerza electromagnética; el hidrógeno se convierte
entonces en un plasma.
Los campos magnéticos creados por los
superconductores sirven para contener y calentar dicho plasma a temperaturas
extremadamente altas, lo suficientemente altas para fusionar núcleos atómicos y
liberar energía.
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