{"id":36464,"date":"2023-06-01T12:23:40","date_gmt":"2023-06-01T17:23:40","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=36464"},"modified":"2023-06-01T12:23:41","modified_gmt":"2023-06-01T17:23:41","slug":"un-reactor-compacto-de-apenas-casi-un-metro-ha-alcanzado-un-gran-hito","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2023\/06\/01\/un-reactor-compacto-de-apenas-casi-un-metro-ha-alcanzado-un-gran-hito\/","title":{"rendered":"Un reactor compacto de apenas casi un metro ha alcanzado un gran hito"},"content":{"rendered":"\n

Los iones dentro de un reactor de fusi\u00f3n compacto de apenas casi un metro de ancho se han calentado a la cifra m\u00e1gica de 100 millones de grados cent\u00edgrados por primera vez en un paso monumental para hacer de la energ\u00eda de fusi\u00f3n nuclear una realidad pr\u00e1ctica. Investigadores de Tokamak Energy Ltd en el Reino Unido, el Laboratorio Nacional de Princeton y Oak Ridge en los EE. UU. y el Instituto para la Investigaci\u00f3n de la Energ\u00eda y el Clima en Alemania lograron el r\u00e9cord en un dispositivo en un tokamak esf\u00e9rico (ST), que a diferencia de los m\u00e1s circulares caminos en forma de rosquilla, el combustible calentado toma reactores m\u00e1s grandes, confina el plasma en un remolino en forma de manzana con n\u00facleo destinado a mejorar la estabilidad y la practicidad de la generaci\u00f3n de energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n

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Un diagrama del plasma en un tokamak esf\u00e9rico. Tokamak Energy ltd.\/YouTube<\/a>.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

La fusi\u00f3n nuclear replica procesos fundamentales en el n\u00facleo de nuestro propio Sol y estrellas similares, extrayendo energ\u00eda de la fusi\u00f3n de elementos m\u00e1s peque\u00f1os en elementos m\u00e1s grandes. Si podemos hacerlo bien, y es un gran si, significa una fuente pr\u00e1cticamente inagotable de energ\u00eda limpia, sin emisiones nocivas adjuntas.<\/p>\n\n\n\n

Donde las estrellas tienen enormes cantidades de gravedad a su disposici\u00f3n para fusionar elementos y liberar energ\u00eda, nos vemos obligados a depender del calor. Mucho calor, de hecho, equivalente a varias veces m\u00e1s caliente que el n\u00facleo del Sol. Cocinar los ingredientes at\u00f3micos, o iones, al menos a 100 millones de grados Celsius (esencialmente a m\u00e1s de 100 millones de grados Kelvin, o 8,6 kiloelectronvoltios en t\u00e9rminos de energ\u00eda) es crucial para lograr las presiones correctas.<\/p>\n\n\n\n

“Las temperaturas de iones superiores a 5 keV [kiloelectronvoltios] no se han alcanzado previamente en ning\u00fan ST y solo se han obtenido en dispositivos mucho m\u00e1s grandes con una potencia de calentamiento de plasma sustancialmente mayor”, escriben los investigadores en su art\u00edculo publicado.<\/p>\n\n\n\n

En este caso se utiliz\u00f3 un tokamak esf\u00e9rico denominado ST40. Dejando a un lado la maquinaria necesaria para que funcione con seguridad, el reactor en s\u00ed tiene solo 0,8 metros de ancho, una mera fracci\u00f3n de los tokamaks m\u00e1s grandes que pueden extenderse varios metros de di\u00e1metro.<\/p>\n\n\n\n

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El reactor ST40. Tokamak Energy<\/a>.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

En comparaci\u00f3n con los reactores de fusi\u00f3n m\u00e1s grandes, estos dispositivos m\u00e1s peque\u00f1os son m\u00e1s baratos de construir y potencialmente m\u00e1s eficientes y m\u00e1s estables, todas ventajas si se desea que una tecnolog\u00eda sea comercialmente viable. Los investigadores implementaron una serie de optimizaciones para alcanzar el nuevo r\u00e9cord de temperatura, incluido el uso del propio ST y la forma en que se prepar\u00f3 el plasma en t\u00e9rminos de c\u00f3mo se calent\u00f3 y su densidad de electrones.<\/p>\n\n\n\n

Algunas t\u00e9cnicas se tomaron prestadas de experimentos de “superdisparos” llevados a cabo en la d\u00e9cada de 1990 en el reactor de prueba de fusi\u00f3n Tokamak, que es mucho m\u00e1s grande que el ST40. Esencialmente, el enfoque implic\u00f3 la aplicaci\u00f3n de mucho calor en un espacio de tiempo muy corto.<\/p>\n\n\n\n

Otro truco de optimizaci\u00f3n aplicado por los cient\u00edficos fue calentar los iones cargados positivamente m\u00e1s que los electrones cargados negativamente dentro del plasma. Conocido como modo de iones calientes, ayuda a aumentar el n\u00famero de reacciones y el rendimiento del tokamak.<\/p>\n\n\n\n

“Estas temperaturas se lograron en escenarios de modo de iones calientes, donde la temperatura de los iones excede la de los electrones, generalmente por un factor de dos o m\u00e1s”, escriben los investigadores.<\/p>\n\n\n\n

Si bien este avance y otros similares son ciertamente emocionantes, la fusi\u00f3n nuclear a\u00fan se encuentra en una fase de prueba con m\u00faltiples obst\u00e1culos por superar antes de que pueda considerarse como una fuente pr\u00e1ctica de energ\u00eda. No todos creen que la producci\u00f3n de energ\u00eda de fusi\u00f3n nuclear finalmente ser\u00e1 posible, considerando los desaf\u00edos t\u00e9cnicos involucrados.<\/p>\n\n\n\n

Esos desaf\u00edos tambi\u00e9n se destacan aqu\u00ed: la temperatura m\u00e1xima se alcanz\u00f3 en apenas 150 milisegundos. Un buen logro en el laboratorio, pero no mucho tiempo para pr\u00e1cticamente contribuir con algo a la red de energ\u00eda. A\u00fan as\u00ed, cada descubrimiento nos acerca al objetivo final, y este es particularmente notable, considerando que los tokamaks esf\u00e9ricos son una de las opciones m\u00e1s prometedoras para crear reacciones de fusi\u00f3n nuclear de manera que las ecuaciones energ\u00e9ticas y econ\u00f3micas necesarias terminen teniendo sentido.<\/p>\n\n\n\n

“Estos resultados demuestran por primera vez que las temperaturas i\u00f3nicas relevantes para la fusi\u00f3n por confinamiento magn\u00e9tico comercial se pueden obtener en una ST compacta de alto campo y son un buen augurio para las plantas de energ\u00eda de fusi\u00f3n basadas en la ST de alto campo”, escriben los investigadores.<\/p>\n\n\n\n

La investigaci\u00f3n ha sido publicada en Nuclear Fusion<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Science Alert<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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