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| El KSTAR. (Instituto Coreano de Energía de Fusión) |
Los científicos acaban de establecer un nuevo récord mundial de plasma sostenido de alta temperatura con el dispositivo de Investigación Avanzada Tokamak Superconductora de Corea (KSTAR), alcanzando una temperatura de iones de más de 100 millones de grados Celsius durante un período de 20 segundos.
Conocido como el "sol artificial" de Corea, el KSTAR utiliza campos magnéticos para generar y estabilizar plasma ultracaliente, con el objetivo final de hacer realidad la energía de fusión nuclear, una fuente potencialmente ilimitada de energía limpia que podría transformar la forma en que alimentamos nuestras vidas, si podemos hacer que funcione según lo previsto.
Antes de este punto, no se había roto el record de los 100 millones de grados durante más de 10 segundos, por lo que es una mejora sustancial con respecto a los esfuerzos anteriores, incluso si todavía queda un largo camino por recorrer antes de que podamos deshacernos por completo de otras fuentes de energía. En este punto, la energía de fusión nuclear sigue siendo una posibilidad, no una certeza.
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| El KSTAR. (Instituto Coreano de Energía de Fusión) |
"Las tecnologías necesarias para operaciones prolongadas de plasma de 100 millones de grados son la clave para la realización de la energía de fusión", dice el físico nuclear Si-Woo Yoon, director del Centro de Investigación KSTAR del Instituto Coreano de Energía de Fusión (KFE).
"El éxito de KSTAR en mantener el plasma de alta temperatura durante 20 segundos será un punto de inflexión importante en la carrera por asegurar las tecnologías para la operación prolongada de plasma de alto rendimiento, un componente crítico de un reactor de fusión nuclear comercial en el futuro".
La clave para el salto a 20 segundos fue una actualización de los modos de barrera de transporte interno (ITB) dentro del KSTAR. Los científicos no comprenden completamente estos modos, pero en el nivel más simple, ayudan a controlar el confinamiento y la estabilidad de las reacciones de fusión nuclear.
El KSTAR es un reactor de estilo tokamak, similar al que se puso en funcionamiento recientemente en China, fusionando núcleos atómicos para crear estas enormes cantidades de energía (a diferencia de la fisión nuclear utilizada en las centrales eléctricas, que divide los núcleos atómicos).
Aunque el trabajo científico necesario para lograrlo es complejo, el progreso ha sido constante. KSTAR rompió por primera vez el límite de 100 millones de grados en 2018, y en 2019 logró mantener la temperatura durante 8 segundos. Ahora, eso se ha más que duplicado.
"El éxito del experimento KSTAR en la operación prolongada a alta temperatura al superar algunos inconvenientes de los modos ITB nos acerca un paso más al desarrollo de tecnologías para la realización de la energía de fusión nuclear", dice el físico nuclear Yong-Su Na, de Universidad Nacional de Seúl (SNU).
Los dispositivos de fusión como KSTAR usan isótopos de hidrógeno para crear un estado de plasma en el que los iones y los electrones están separados, listos para calentarse, las mismas reacciones de fusión que ocurren en el Sol, de ahí el apodo que se les ha dado a estos reactores.
Hasta ahora, mantener temperaturas lo suficientemente altas durante un período de tiempo lo suficientemente largo para que la tecnología sea viable ha demostrado ser un desafío. Los científicos necesitarán batir más récords como este para que la fusión nuclear funcione como fuente de energía, escurriendo poco más que agua de mar (una fuente de isótopos de hidrógeno) y produciendo un mínimo de desechos.
A pesar de todo el trabajo que queda por delante para conseguir que estos reactores produzcan más energía de la que consumen, el progreso ha sido alentador. Para 2025, los ingenieros de KSTAR quieren haber superado la marca de los 100 millones de grados durante un período de 300 segundos.
"La temperatura de iones de 100 millones de grados lograda al permitir un calentamiento eficiente del plasma central durante un período tan largo demostró la capacidad única del dispositivo superconductor KSTAR, y será reconocida como una base convincente para plasmas de fusión de estado estable de alto rendimiento", dice Nuclear. el físico Young-Seok Park, de la Universidad de Columbia.
Los hallazgos del experimento aún no se han publicado en un documento revisado por pares, pero se compartirán en la Conferencia de Energía de Fusión del OIEA de 2021.
Fuente: https://www.sciencealert.com/south-korea-s-artificial-sun-just-set-a-new-world-record-for-high-temperature-plasma