Fusión nuclear

Leyendo un interesante artículo del Spiegel (la primera mitad es un recordatorio de lo que es la fusión, lo interesante empieza en la segunda parte) me entero de que los físicos del ASDEX upgrade - un reactor experimental del tipo tokamak ubicado en Garching, Alemania, y operado por el Instituto Max Planck de Física de Plasma (IPP) - han hecho un sensacional descubrimiento. Al parecer, si se inyecta nitrógeno al plasma - que recordemos es hidrógeno ultracaliente, altamente comprimido y cargado eléctricamente - este no se enfría al contactar con esta “impureza” como cabría esperar, sino que aumenta su temperatura.

Günther Hasinger, atrofísico y nuevo director del IPP comenta al respecto: “el por qué surge este fenómeno inesperado es algo que no comprendemos todavía. Sorprendentemente la adición de nitrógeno parece mejorar el aislamiento del plasma”.

Tokamaks y stellarators

Como sabéis, el esquema que seguirá el reactor que el ITER construirá en Francia será (a pesar de la oposición de países como España o Alemania) un tokamak. Estos reactores emplean dos campos magnéticos para confinar el plasma, uno de ellos (el toroidal) lo generan imanes que rodean al vaso del reactor, y el otro (el poloidal) lo genera la carga que se hace circular por el propio plasma. Sin embargo este no es el único tipo de reactor experimental de fusión por confinamiento magnético que existe, no podemos olvidarnos de los reactores estelares, o estellarator, en los que ambos campos magnéticos se aplican exclusivamente mediante complejas bobinas exteriores helicoidales, lo cual hace innecesario inducir corriente al propio plasma evitando disrupciones e inestabilidades.

España y Alemania con dos reactores de este tipo cada uno, son las grandes potencias europeas en experimentación con stellarators. Concretamente son los:

Experimento: Wendelstein 7-AS, sede: IPP en Garching (Alemania), año de puesta en marcha: 1990

Experimento: TJ-IU, sede CIEMAT en Madrid (España), año de puesta en marcha: 1994

Experimento: TJ-II, sede CIEMAT en Madrid (España), año de puesta en marcha: 1995

Experimento: Wendelstein 7-X, sede: IPP en Garching (Alemania), en construcción.

Hoy por hoy el estellarator TJ-II del CIEMAT en Madrid (véase primera foto) es el el más avanzado del mundo en operación, pero esto cambiará cuando el IPP finalice la construcción del Wendelstein 7-X. Precisamente de este último reactor - del tipo torsatrón (véase segunda imagen) - trata la parte final del artículo del Spiegel. Como decía entes, los reactores estelares no necesitan añadir pulsos eléctricos al plasma - lo cual provoca las dificultades de control típicas de los tokamak - y este nuevo reactor que costará la friolera de 400 millones de euros será, en palabras de sus diseñadores “el más dificil de construir de la historia, pero el más sencillo de operar”. El artículo dice que las bobinas magnéticas - de formas realmente extrañas - le darán al reactor el aspecto de la columna vertebral de un dinosario. El diseño, realizado mediante computadoras de última generación que han hecho posible el cálculo de la configuración óptima de las bobinas, requerirá que los soldadores realicen un trabajo de precisión nunca visto hasta la fecha (el artículo llama a la tarea “la Mona Lisa de la soldadura”).

Si todo va bien, el primer experimento tendrá lugar dentro de 5 años. En esa fecha, se conectarán los imanes refrigerados con helio líquido, se insuflará delicadamente hidrógeno a la cámara de vacío a través de las válvulas, y las unidades de microondas calentarán el plasma a temperaturas varias veces superiores a las del sol para después - confiemos en la ingeniería alemana - liberar un infierno controlado. De ser así, el mundo cambiaría para siempre, y el hidrógeno contenido en tres botellas de agua suministrarían la electricidad que una familia consume en todo un año.

 

Fuente: http://www.maikelnai.es/2009/01/04/seguimos-con-fusion-%C2%BFque-hacen-los-alemanes/

 

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

El Canadiense Michel Laberg trabaja por su cuenta en una central de fusión mucho más simple y barata.

 

Fuente: http://www.popsci.com/scitech/article/2008-12/machine-might-save-world?page=1