Juan Carlos López
Editor Senior - TechJET (Joint European Torus) sigue dando guerra. Este reactor experimental de fusión nuclear alojado en Oxford (Inglaterra) ya no es el tokamak más avanzado que existe. Este reconocimiento pertenece al reactor experimental JT-60SA de Naka (Japón), que está operado conjuntamente por científicos japoneses y europeos. Sin embargo, el hecho de haber sido superado no implica que JET ya no tenga nada que decir. Todo lo contrario. Sus últimos resultados son esenciales para los investigadores en el ámbito de la energía de fusión.
En 1997 este ahora veterano reactor experimental alcanzó un hito muy importante en el camino hacia la fusión nuclear comercial: generó 16 megavatios de potencia máxima, el récord en ese momento, por lo que puso sobre la mesa la capacidad de esta tecnología de entregarnos enormes cantidades de energía. Desde entonces EUROfusion, que es el consorcio europeo que ha sostenido estas instalaciones, ha continuado refinando este reactor para poner a punto algunas de las innovaciones que formarán parte de ITER.
En febrero de 2022 fuimos testigos de otro gran hito de JET: consiguió generar nada menos que 59 megajulios de energía de fusión durante un periodo de 5 segundos empleando el mismo combustible que utilizará ITER. Puede parecer muy poco tiempo, pero no lo es. Sostener la reacción de fusión nuclear a lo largo del tiempo es uno de los mayores desafíos que plantea esta tecnología, por lo que mantenerla estable durante 5 s al utilizar como combustible deuterio y tritio es un avance muy significativo.
JET se ha despedido por todo lo alto
A finales de 2023 los investigadores que operan JET llevaron a cabo las últimas pruebas con plasma después de haber generado con éxito 105.842 pulsos. Este reactor experimental cumplió nada menos que 40 años pocos meses antes, lo que lo consolida como una de las herramientas más valiosas que ha ideado el ser humano en el camino hacia la energía de fusión comercial. A finales de noviembre de 2023 los responsables de JET confirmaron que sus científicos habían completado con éxito el programa DTE3 (Deuterium-Tritium Experimental 3).
Los investigadores de JET han logrado generar 69,26 megajulios de energía de fusión durante un único pulso que ha durado tan solo 6 s
Esta era la tercera y última campaña de pruebas con plasma ionizado que contiene núcleos de deuterio y tritio. En estos experimentos han intervenido más de 300 científicos (algunos de ellos españoles), y el conocimiento que han adquirido tendrá un rol fundamental en la puesta a punto no solo de ITER, sino también de DEMO. Este último será el reactor de fusión de demostración que antecederá a las primeras plantas comerciales de energía de fusión. En cualquier caso, antes de despedirse JET nos ha sorprendido con un nuevo hito crucial en fusión nuclear mediante confinamiento magnético.
Este logro acaba de hacerse público, pero en realidad las pruebas con plasma, como acabamos de ver, se llevaron a cabo durante las últimas fases de la campaña DT3. Gracias a las últimas innovaciones introducidas por los investigadores de JET en el ámbito de la estabilización y el control del plasma han logrado generar 69,26 megajulios de energía de fusión durante un único pulso de 6 s. Es un récord histórico. Curiosamente esta energía se ha obtenido empleando únicamente 0,21 miligramos de combustible.
Para obtener esa misma cantidad de energía utilizando combustibles fósiles se habrían podido quemar, por ejemplo, 2 kg de carbón. La diferencia entre fusionar 0,21 miligramos de combustible en un proceso que no emite ningún tipo de gas de efecto invernadero y quemar 2 kg de combustible de origen fósil es evidente. Además, este hito es crucial debido a que marca la estrategia que seguirá ITER en el ámbito de la estabilización del plasma y la comprensión de la naturaleza de las reacciones de fusión cuando inicie las pruebas con plasma. La pelota y las esperanzas de los investigadores en el ámbito de la fusión nuclear están ahora en el tejado del reactor experimental JT-60SA.
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En Xataka | Tokamak Energy tiene un plan revolucionario: conseguir la fusión nuclear comercial durante la próxima década
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Usuario desactivado
Es bueno para la Humanidad que haya avances en la energia de fusion.
Estos 69 MJ son equivalentes a lo quengasta un calefon de 1500W conectado durante 13 horas.
No significa que estos 69MJ se transformen en 69MJ de electricidad, sino en una pequeña fraccion, porque se convertira parcialmente en calor, y una fraccion de ese calor en un futuro se convertira en electricidad.
Capaz en vez de usar tantas graficas de NVidia para LLM podrian hacer algun buen supercomputador que modele eficazmente el comportamiento del plasma.
alejandrormartinez
Mi intención no es ser el Grinch de la fusión nuclear, es más, creo que lo conseguirán algún día y ni necesitarán campos magnéticos para confinar el combustibles, ni potentes láseres.
Para situarnos 69,26 megajulios durante 6 segundos supone una potencia media de 11,54 megavatios. Falta el dato importante de cuanta energía se utilizó para llegar a esos 6 segundos.
Dan un dato que no aporta absolutamente nada: "Curiosamente esta energía se ha obtenido empleando únicamente 0,21 miligramos de combustible". Esto se deduce de un simple calculo a partir de la energía que se desprende de fusionar un átomo de deuterio y uno de tritio. El dato importante sería saber la relación entre la masa fusionada y la presente durante esos 6 segundos.
Los sistemas tipo tokamak o de confinamiento inercial con láser sólo deben servir para diseñar micro bombas termonucleares. Para no irse por las ramas, si se consigue detonar un artefacto termonuclear cada segundo que entregue 20.000 veces menos energía que la bomba de Hiroshima tendremos una fuente de energía igual a las centrales nucleares actuales (3000 Mw térmicos).
A partir de aquí dejo correr la imaginación: En lugar de utilizar láseres para introducir la energía de forma indirecta en la bolita de combustible, utilizar una bolita con la suficiente velocidad (con una velocidad en torno a 250 Km/seg bastaría) para que al colisionar con un "cartucho" de la misma mezcla se inicie una reacción termonuclear.
Puestos a conseguir más nota, y para que se queden tranquilos los ecologistas y al mismo tiempo facilitar el trabajo de los ingenieros, podemos rescatar una reacción que está oculta en nuestro Sol: Litio-7 + Hidrógeno-1 ---> dos átomos de Helio-4 liberando 17,34 MeV.
Con esto ya no tenemos ningún elemento radioactivos y tanto la bolita como el cartucho pueden ser sólidos hasta los 692 ºC (hidruro de litio).
El problema principal es conseguir darle suficiente velocidad a la bolita, pero si los físicos consiguen determinar su viabilidad, ya podemos poner a trabajar a los ingenieros.