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Reactor nuclear apunta a una fusión autosostenida
En unos pocos años, un reactor de fusión nuclear experimental cerca de Moscú podría ser el primero en producir una reacción de fusión autosostenida. Si el proyecto italo-ruso tiene éxito, sería un hito clave para la energía de fusión.
El poder de la fusion: Parte de una cámara de plasma de un prototipo anterior del reactor de fusión planeado.
El reactor propuesto se basa en un diseño desarrollado por Bruno Coppi , profesor de física en el MIT e investigador principal del proyecto del reactor en la Agencia Nacional de Nuevas Tecnologías, Energía y Medio Ambiente de Italia. En el MIT ya se han construido tres reactores similares basados en el mismo diseño. Los físicos italianos y rusos planean reunirse el 24 de mayo para trazar el rumbo del nuevo reactor, llamado Encendedor , en la primera reunión de este tipo desde que los dos países acordaron unir fuerzas en el proyecto en abril.
Ignitor es un reactor tokamak, un dispositivo con forma de rosquilla que utiliza poderosos campos magnéticos para producir fusión al exprimir plasma sobrecalentado de isótopos de hidrógeno. A medida que una corriente eléctrica y ondas de radio de alta frecuencia atraviesan el plasma y lo calientan a temperaturas extremas, el campo electromagnético circundante confina el plasma a alta presión. La presión y el calor combinados hacen que los núcleos de hidrógeno se fusionen para formar helio en un proceso que libera enormes cantidades de calor. En un reactor de fusión completamente funcional, este calor se utilizaría para alimentar una turbina generadora de electricidad.
Un reactor de fusión de Tokamak mucho más grande y complejo: el Reactor experimental termonuclear internacional (ITER) –está prevista su construcción en Saint-Paul-lez-Durance, Francia. ITER, que se completará en 2019 y estará listo para pruebas a gran escala en 2026, estará más cerca de un generador de fusión en funcionamiento, pero no producirá una reacción de fusión autosostenida. Ignitor tendrá una sexta parte del tamaño de ITER y probará las condiciones necesarias para producir una reacción autosuficiente.
Ignitor nos dará un vistazo rápido a cómo se comporta el plasma en combustión, y eso podría informar cómo procedemos con ITER y otros reactores, dice Roscoe Blanco , distinguido investigador del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton.
Pero Ignitor solo probará un aspecto clave de la fusión. Nos brindará información que es importante, pero no nos brindará toda la información que necesitamos y ciertamente no reemplaza al ITER, Steven Cowley , director del Culham Center for Fusion Energy en Oxfordshire, Reino Unido. Es una demostración de que se puede generar ignición, pero en realidad no es un camino hacia un reactor.
A diferencia de ITER, Ignitor no incluye muchos de los componentes que requeriría un reactor real. Por ejemplo, una parte crucial que falta es la manta reproductora, que contiene litio y se encuentra dentro de las bobinas magnéticas del reactor, proporcionando un suministro continuo de tritio, uno de los dos isótopos fusionados en la reacción. El diseño de Ignitor es tan compacto que no hay espacio para una manta de prueba dentro de sus bobinas.
Otra limitación de Ignitor es el hecho de que su alto campo electromagnético provoca una reducción significativa en la conductividad de la mayoría de los materiales superconductores. Para evitar esto, Ignitor se basa principalmente en bobinas de cobre convencionales para crear su campo magnético. Pero estas bobinas solo pueden funcionar durante breves ráfagas antes de sobrecalentarse. Como resultado, Ignitor solo puede mantener el encendido durante ráfagas de cuatro segundos. ITER, que se basa en bobinas superconductoras y también utiliza un volumen de plasma significativamente mayor, está diseñado para mantener su salida máxima durante 400 segundos.