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| Hasta que se encienda el ITER, el reactor de fusión japonés JT-60SA será el mayor del mundo. Crédito: Institutos Nacionales de Ciencia y Tecnología Cuántica (QST) de Japón. |
La semana pasada se dio un importante paso adelante en la búsqueda de la energía de fusión práctica al encenderse el reactor de fusión más grande y nuevo del mundo.
El reactor de fusión japonés JT-60SA ha producido su primer plasma en la instalación de investigación JT-60SA, demostrando la capacidad de generar una nube de átomos ionizados a alta temperatura. La investigación pasará a la siguiente fase, que consiste en construir y probar un reactor de fusión experimental capaz de mantener el plasma durante largos periodos y extraer de él energía útil.
Las reacciones de fusión nuclear alimentan el Sol y otras estrellas. La fusión nuclear es el proceso de forzar la unión de dos núcleos atómicos ligeros y crear uno más pesado, liberando enormes cantidades de energía en el proceso.
En la Tierra, los científicos trabajan para reproducir este fenómeno y aprovechar su potencial para la producción de electricidad limpia, segura y abundante. La energía de fusión podría ayudar a satisfacer la creciente demanda de energía de una población mundial en aumento, minimizando al mismo tiempo el impacto medioambiental y garantizando la disponibilidad de combustible a largo plazo.
El JT-60SA utiliza bobinas superconductoras para generar campos magnéticos que confinan un plasma ardientemente caliente de gas ionizado en el interior de un recipiente de vacío con forma de donut, donde los núcleos de hidrógeno pueden fusionarse y liberar energía. La máquina, de cuatro pisos de altura, está diseñada para mantener un plasma calentado a 200 millones de grados centígrados durante unos 100 segundos, mucho más tiempo que los anteriores tokamaks a gran escala.
El JT-60SA también servirá de apoyo al ITER, el enorme reactor de fusión internacional que se está construyendo en Francia con el objetivo de demostrar cómo la fusión puede generar más energía de la que se emplea en producirla. JT-60SA pondrá a prueba tecnologías y conocimientos operativos de los que dependerá ITER. Hasta que se ponga en marcha el ITER, el reactor de fusión japonés JT-60SA será el mayor del mundo.
El JT-60SA (SA significa "superavanzado") mide 15,5 metros de alto, aproximadamente la mitad que el ITER. Puede contener 135 metros cúbicos de plasma, una sexta parte del volumen de su homólogo europeo y aproximadamente el equivalente a un vagón cisterna de ferrocarril estándar. Sus plasmas deberían permitir a los físicos examinar la estabilidad del plasma y cómo influye en la producción de energía - lecciones que pueden transferirse al ITER, dice Alberto Loarte, jefe de la división científica del ITER.
Una limitación es que el JT-60SA sólo utilizará hidrógeno y su isótopo deuterio en sus experimentos, no tritio. El tritio se considera la opción más eficiente para la producción de energía, pero también es caro, escaso y radiactivo. El ITER tiene previsto empezar a utilizar combustible de deuterio-tritio en 2035 para aprovechar su eficiencia.
El funcionamiento con éxito del JT-60SA la semana pasada "demuestra al mundo que la máquina cumple su función básica", según Sam Davis, director de proyectos de Fusion for Energy, organización de la UE que colabora con los Institutos Nacionales de Ciencia y Tecnología Cuántica (QST) de Japón en el JT-60SA y programas afines. Hiroshi Shirai, jefe de proyecto de QST, afirma que pasarán otros dos años antes de que JT-60SA pueda producir los plasmas de larga duración necesarios para experimentos físicos significativos.
Japón también espera construir DEMO para 2050. Esta central de fusión de demostración supondría un peldaño desde la investigación experimental del JT-60SA y el ITER hasta la explotación comercial de la energía de fusión.
Fuente: Science