El reactor de fusión nuclear de Corea del Sur funciona a 100 millones de grados C durante 48 segundos, un récord

Por Ben Turner en Space.com del 14 de abril de 2024

El reactor superconductor de Investigación Avanzada Tokamak de Corea (KSTAR) superó el récord mundial anterior de 31 segundos, establecido por el mismo reactor en 2021.
El avance es un paso pequeño pero impresionante en el largo camino hacia una fuente de energía limpia casi ilimitada. Los científicos han estado tratando de aprovechar el poder de la fusión nuclear (el proceso mediante el cual las estrellas arden) durante más de 70 años.
Al fusionar átomos de hidrógeno para producir helio bajo presiones y temperaturas extremadamente altas, las llamadas estrellas de secuencia principal convierten la materia en luz y calor, generando enormes cantidades de energía sin producir gases de efecto invernadero ni desechos radiactivos de larga duración.
Pero replicar las condiciones que se encuentran dentro de los corazones de las estrellas no es una tarea sencilla. El diseño más común de reactores de fusión, el tokamak https://es.wikipedia.org/wiki/Tokamak , funciona sobrecalentando plasma (uno de los cuatro estados de la materia, que consta de iones positivos y electrones libres cargados negativamente) y atrapándolo dentro de una cámara del reactor en forma de rosquilla con potentes campos magnéticos.
Sin embargo, mantener las bobinas de plasma turbulentas y sobrecalentadas en su lugar el tiempo suficiente para que se produzca la fusión nuclear ha sido un proceso laborioso. El científico soviético Natan Yavlinsky diseñó el primer tokamak en 1958, pero nadie ha conseguido nunca crear un reactor capaz de emitir más energía de la que recibe.

Uno de los principales obstáculos ha sido cómo manejar un plasma que esté lo suficientemente caliente como para fusionarse. Los reactores de fusión requieren temperaturas muy altas, muchas veces más altas que las del Sol, porque tienen que funcionar a presiones mucho más bajas que las que se producen naturalmente en el interior de los núcleos de las estrellas. El núcleo del Sol real, por ejemplo, alcanza temperaturas de alrededor de 27 millones de F (15 millones de C), pero tiene presiones aproximadamente iguales a 340 mil millones de veces la presión del aire al nivel del mar en la Tierra.
Cocinar plasma a estas temperaturas es la parte relativamente fácil, pero encontrar una manera de acorralarlo para que no se queme en el reactor sin arruinar también el proceso de fusión es técnicamente complicado. Esto generalmente se hace con láseres o campos magnéticos. Para extender el tiempo de combustión de su plasma con respecto al funcionamiento récord anterior, los científicos modificaron aspectos del diseño de su reactor, incluida la sustitución del carbono por tungsteno para mejorar la eficiencia de los “desviadores” del tokamak, que extraen calor y cenizas del reactor. “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”, dijo Si-Woo Yoon, director de Investigación de KSTAR. Centro, dijo en un comunicado.

Los científicos de KSTAR pretenden que el reactor mantenga temperaturas de 180 millones de F durante 300 segundos para 2026. El récord se suma a otros logrados por reactores de fusión competidores en todo el mundo, incluido uno de la Instalación Nacional de Ignición (NIF, por sus siglas en inglés), financiada por el gobierno de Estados Unidos, que generó titulares después de que el núcleo del reactor arrojó brevemente más energía de la que se le puso.
Sobre el mismo tema ver:
https://novotecnologia.net/fusion-nuclear-avances-recientes-y-participacion-de-la-industria-privada/
https://novotecnologia.net/puede-la-fusion-resolver-la-crisis-climatica/

Ver nota completa en https://www.space.com/nuclear-fusion-reactor-south-korea-runs-48-seconds