El objetivo de los investigadores de traer a la Tierra la fusión nuclear —el proceso que alimenta las estrellas— ha sido apuntalado después de que el reactor del Superconductor Tokamak de Investigación Avanzada (KSTAR), del Instituto de Energía de Fusión de Corea, mantuvo un plasma supercalientedentro de un campo magnético durante 30 segundos.
El logro es un paso adelante en el deseo de los científicos de aprovechar la fusión que ocurre en el núcleo del sol, y luego reproducirla en la Tierra de una manera controlada.
De tener éxito, la energía de fusión le daría al mundo una fuente de energía segura, sustentable, medioambientalmente responsable y abundante.
La fusión es casi lo opuesto a la fisión nuclear (la cual alimenta los reactores nucleares del mundo). Mientras que la fisión consiste en separar átomos pesados como el uranio, la fusión implica el juntar átomos ligeros para obtener átomos más pesados y energía.
También lee: Obtener agua potable a partir de carbón y energía solar, una solución contra la sequía
La fusión es un proceso más limpio, ya que no crea residuos radioactivos, y procede con materiales ligeros y abundantes como el hidrógeno, el cual se puede obtener del agua de mar, en vez de elementos raros y costosos, como el uranio o el plutonio.
Teóricamente, un litro de agua podría dar suficiente materia prima de fusión para producir tanta energía como la combustión de 300 litros de petróleo.
Dispositivos de fusión nuclear como el KSTAR, conocidos como tokamaks, reproducen plasma, un estado de la materia creado bajo la enorme presión gravitacional y el calor intenso de estrellas como el sol.
En este plasma estelar supercaliente, los átomos de hidrógeno se juntan a grandes velocidades para crear átomos de helio. En el proceso, estas fusiones crean cantidades enormes de energía radiadas por las estrellas.
No te pierdas: China construirá la primera estación de energía solar del mundo en el espacio en los próximos cinco años
Para copiar esto, los tokamaks —a menudo referidos como “soles artificiales”— deben calentar helio pesado (deuterio) con láseres hasta temperaturas tan altas como millones de grados Fahrenheit, confinándolos dentro de poderosos campos magnéticos.
Para generar energía de fusión, estos soles artificiales han contenido el plasma a estas temperaturas lo suficiente para que los núcleos atómicos empiecen a juntarse.
En 2016, el KSAT estableció un récord mundial al mantener plasma calentado y contener dicho plasma a 90 millones de grados Fahrenheit por 70 segundos. Este récord fue roto en 2017 por el Tokamak Superconductor Experimental y Avanzado (EAST) de China, cuando este sostuvo plasma a 90 millones de grados Fahrenheit por 102 segundos.
Aun cuando esta temperatura es más caliente que aquella en el sol cuando ocurren los procesos de fusión (alrededor de 60 millones de grados Fahrenheit), dado que los investigadores en la Tierra no pueden duplicar la presión intensa generada por la gravedad en el núcleo de una estrella estando en la Tierra, las temperaturas en un sol artificial deben ser mucho más grandes para compensarla.
Te interesa: Compartir datos a través de la radiación nuclear, nueva modalidad de la tecnología
Ello significa calentar el plasma a por lo menos 180 millones de grados Fahrenheit en un tokamak para que los núcleos atómicos se junten con la rapidez suficiente para iniciar una fusión nuclear.
KSTAR fue el primer dispositivo que superó este límite, generando esta temperatura en plasma por solo 1.5 segundos en 2018.
El equipo mejoró esto en 2019, manteniendo el plasma a esta temperatura por ocho segundos. KSTAR subió la apuesta de nuevo en diciembre de 2020 al generar plasma a esta temperatura y mantenerlo por 20 segundos.
Te recomendamos: China convierte desechos nucleares en vidrio con un horno a 1,100 grados centígrados
Aun cuando el nuevo récord de KSTAR no puede superar al de EAST en términos de tiempo, lo que los investigadores en el proyecto han logrado hacer es calentar el plasma a esta temperatura importante de 180 millones de grados Fahrenheit.
El equipo de KSTAR también fue capaz de constreñir este plasma por un récord de 30 segundos.
El Instituto de Energía de Fusión de Corea ahora buscará mejorar el KSTAR para aumentar el tiempo en que puede mantener el plasma a una temperatura de 180 millones de grados Fahrenheit. El propósito será lograr contener este plasma supercaliente por al menos 300 segundos. N
—∞—
Publicado en cooperación con Newsweek / Published in cooperation with Newsweek
