El ‘Sol artificial’ de Corea del Sur sigue alcanzando hitos tras alcanzar temperaturas siete veces más altas que el núcleo de nuestro propio Sol. Las mejoras al reactor de fusión coreano, con nuevos componentes capaces de resistir mejor las altas temperaturas, han logrado un salto de cerca de 20 segundos tras contener plasma increíblemente caliente, a 100 millones de grados, durante 48 segundos (casi un minuto) y 18 segundos más que su anterior récord. (El plasma es uno de los cuatro estados de la materia (los otros son líquido, gaseoso y sólido).
El reactor de fusión coreano logra estar 7 veces más caliente que el núcleo del Sol
KSTAR
Si queremos depender de la fusión nuclear para alimentar los hogares del mundo, el primer paso es fabricar reactores que puedan funcionar a la mayor temperatura y durante el mayor tiempo posible.
El reactor superconductor de investigación avanzada Tokamak de Corea (KSTAR) es uno de los reactores de fusión de prueba más avanzados del planeta y, por ello, apodado el sol artificial coreano.
Si bien la fusión es lo que alimenta a las estrellas, aquí en la Tierra es un poco más complicado lograr la fusión artificial emulando la energía de las estrellas. La temperatura requerida en la Tierra para un sistema Tokamak –que es un reactor en forma de rosquilla– es aproximadamente siete veces la temperatura en el núcleo del Sol: 100 millones de °C.
En septiembre de 2022, el equipo de KSTAR sorprendió al mundo cuando contuvieron con éxito plasma que había alcanzado los 100 millones de grados Celsius durante 30 segundos, algo que representó una hazaña impresionante.
¿Cómo funciona?
En el corazón de este reactor de fusión nuclear se encuentra el tokamak, un dispositivo que utiliza un potente campo magnético para confinar los isótopos de hidrógeno en una forma esférica, similar al corazón de una manzana, a la par que se calientan mediante microondas hasta convertirlos en plasma para producir la fusión e imitando el proceso que se produce en una estrella como nuestro Sol.
Actualmente, el equipo de científicos en KSTAR ha mejorado sus equipos, especialmente unos dispositivos llamados desviadores, que ayudan a mantener el plasma bajo control. El desviador actual está hecho de tungsteno, que tiene un punto de fusión muy alto pero no absorbe el combustible de plasma como una esponja ni reacciona con él como lo harían los desviadores anteriores a base de carbono. Este procedimiento es imprescindible, ya que estabilizar el plasma a altas temperaturas y densidades durante mucho tiempo es necesario para generar más energía. (Cuanto más tiempo se logren estas condiciones, más energía se obtiene).
Lo hizo mediante fusión nuclear dentro de un reactor
El nuevo récord se ha establecido en casi un minuto.
«A pesar de ser el primer experimento realizado en el entorno de los nuevos desviadores de tungsteno, las pruebas exhaustivas del hardware y la preparación de la campaña nos permitieron lograr resultados que superaron los registros anteriores de KSTAR en un corto período», explicó Si-Woo Yoon, director del Centro de Investigación KSTAR , en un comunicado de prensa.
Mientras esperamos la puesta en marcha del experimento científico ITER, (International Thermonuclear Experimental Reactor, en español Reactor Termonuclear Experimental Internacional), con sus 23 000 toneladas de peso y casi 30 metros de altura y, por tanto, el experimento de fusión más grande del mundo, los sistemas tokamak que hay repartidos por el mundo no paran de alcanzar nuevas metas en tiempo de fusión. Será el reactor más grande jamás construido.
Los investigadores pudieron mantener una temperatura de 100 millones de grados centígrados.
¿Cómo va este proyecto?
ITER tendrá un rendimiento máximo espectacular pero, por el momento, la primera fase de ensamblaje de este reactor experimental de fusión nuclear está planificado que finalice en diciembre de 2024 y habría que esperar a la última fase de ensamblaje (la cuarta) que tendrá lugar en el año 2035, momento en el que estará preparado para realizar los últimos experimentos. Es uno de los pasos más importantes para llegar a la energía de fusión comercial.
Este proyecto personifica la colaboración internacional y la ambición científica. Participan 35 países, incluidos todos los miembros de la Unión Europea, Reino Unido, Suiza, China, India, Japón, Corea del Sur, Rusia y Estados Unidos. Es la culminación de la investigación sobre la fusión, basándose en las lecciones aprendidas de experimentos anteriores, como el Joint European Torus (JET) en el Reino Unido y el Tokamak Fusion Test Reactor (TFTR) en Estados Unidos.
¿Por qué es tan importante?
Porque, a diferencia de los combustibles fósiles, la energía de fusión no produce gases de efecto invernadero ni residuos radiactivos de larga duración. Su combustible, derivado del agua y el litio, es abundante y está ampliamente disponible. Además es segura, ya que la reacción de fusión es inherentemente autolimitada y no puede conducir a un escenario de fusión como la que sí hemos visto en el pasado con crisis nucleares como en la central nuclear de Fukushima.
Foto de KSTAR (Investigación avanzada de Tokamak superconductor de Corea)
Referencias:
- Green light on continuous fusion plasma operations technology. National Research Council of Science & Technology. 28 marzo 2024.
- Korea Institute of Fusion Energy(KFE)
- Organismo Internacional de Energía Atómica (IAEA)
- Fusion for Energy (F4E)
