El mayor reactor experimental de fusión nuclear está listo para entrar en acción. No es JET y es crucial para ITER.

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El reactor de fusión JT-60SA ha seguido su camino con discreción. Casi sin hacer ruido. Y, sin embargo, forma parte de un experimento muy importante. 

De hecho, hasta que ITER, el reactor experimental de fusión que está siendo construido en Cadarache (Francia) esté listo, esta sofisticada y compleja máquina japonesa será el reactor de fusión más grande sobre la faz de la Tierra.

Está instalado en Naka, una pequeña ciudad no muy alejada de Tokio (pequeña para los estándares nipones). Esta máquina es el auténtico corazón del programa de fusión público de Japón, pero no es importante solo para el país que la alberga; también lo es para Europa, que está colaborando estrechamente con Japón para llevar este proyecto a buen puerto.

De hecho, el objetivo primordial del reactor JT-60SA es llevar a cabo una colección de experimentos cuyos resultados serán muy valiosos para ITER. En otras palabras, lo que persigue es allanar el camino a este último reactor de fusión, algo que ya está haciendo el reactor experimental JET alojado en Oxford (Inglaterra). 

En marzo de 2021 JT-60SA dio un traspié, algo que, por otra parte, es normal en un proyecto tan complejo como este. Pero este año nos promete emociones fuertes.

Las pruebas con plasma en el reactor JT-60SA empezarán a finales de 2023

La construcción de este reactor experimental de fusión nuclear comenzó en enero de 2013. Pero no lo hizo desde cero; lo hizo tomando como punto de partida el reactor JT-60, su precursor, una máquina que entró en operación en 1985 y que durante más de tres décadas ha alcanzado hitos muy importantes en el ámbito de la energía de fusión. 

El ensamblaje del JT-60SA finalizó a principios de 2020, y la intención de los científicos japoneses y europeos involucrados en su puesta a punto era iniciar las pruebas con plasma lo antes posible, pero se toparon con un inconveniente.

Antes de abordar los tests con plasma es necesario poner a prueba otros subsistemas del reactor para comprobar que todo funciona correctamente. Es lo normal, especialmente en una máquina tan compleja como lo es un reactor experimental de fusión. 

Pero en marzo de 2021 se produjo un giro inesperado de los acontecimientos: durante los tests previos a las pruebas con plasma se desencadenó un cortocircuito en los terminales de una de las gigantescas bobinas de campo poloidal que se responsabilizan del confinamiento magnético del gas a altísima temperatura.

Afortunadamente, los ingenieros que operaban el reactor en ese momento reaccionaron con mucha rapidez y consiguieron limitar los daños. En ese momento los imanes estaban funcionando con baja corriente, pero, aun así, se produjo una fuga de helio que obligó a los técnicos a apagar esta máquina. 

Estas incidencias son en gran medida inevitables en un ingenio tan complejo como este, y este contratiempo en particular ha requerido la reparación de 90 elementos del reactor, y también ha obligado a los técnicos a volver a cablear todos los sensores.

Como es lógico, durante el tiempo que han requerido estas reparaciones no se ha podido seguir adelante con el programa de investigación que describe el itinerario del reactor, pero los científicos japoneses y europeos involucrados en este proyecto están trabajando a buen ritmo. Y su esfuerzo va a verse recompensado en breve debido a que durante el próximo mes de marzo iniciarán las pruebas «en frío» que preceden a los primeros tests con plasma, que, si todo va bien, llegarán a finales de 2023.

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Fusion For Energy

@fusionforenergy

JT-60SA, the biggest #fusion device until ITER is completed, will resume operations in 2023! We go behind the scenes of this major scientific experiment with @iterjapan https://bit.ly/3irW8Kf #innovation #collaboration

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Fusion For Energy y 6 más

8:30 a. m. · 1 dic. 2022

Es una noticia fabulosa. Y lo es porque, como hemos visto más arriba, el propósito del reactor JT-60SA es entregar información muy valiosa a ITER. 

Su programa de investigación contempla varias fases durante las que se pondrá a prueba la estabilidad del sistema magnético en el modo de operación de alta corriente, y también se estudiará el comportamiento del plasma, entre otros objetivos. 

Un apunte interesante: la base del criostato, que es una cámara de acero inoxidable que proporciona el alto vacío y preserva el entorno ultrafrío que requieren los imanes superconductores, ha sido fabricada en España.

Si deseas ver el vídeo; toca por favor el siguiente link. Muchas gracias.

JT 60SA組立動画

Imagen de portada:  QST/F4E Reactor de fusión nuclear (Xataka)

FUENTE RESPONSABLE: Xataka. Por Juan Carlos López. 6 de febrero 2023.

Sociedad/Ciencia/Investigación/Energía/Reactor nuclear/ Fusión nuclear/Iter/Actualidad.

Fusión nuclear: avances en el desarrollo de este tipo de energía.

Nuestro nivel actual de dependencia de los combustibles fósiles nos encamina 

hacia un rápido agotamiento de estos materiales finitos. Teniendo esto en mente, 

el Instituto de Tecnología de Massachusetts, o MIT, está desarrollando un proyecto 

de fusión nuclear. Este proyecto tiene como objetivo cambiar la forma en la que 

generamos la energía que mueve el mundo.

Después de todo, ¿qué te imaginas cuando escuchas la fusión nuclear? 

Si lo primero que te viene como imagen es Chernobyl o Fukushima, estás muy equivocado

Al contrario de lo que puedas pensar, la fusión nuclear es una de las formas de 

producción de energía más respetuosas con el medio ambiente. A continuación, 

te mencionamos los puntos más importantes en la propuesta del MIT.

¿Qué es la fusión nuclear?

De manera sencilla, la fusión nuclear es lo que sucede en el sol y otras estrellas. 

Esto implica unir dos núcleos atómicos para formar uno más grande. 

En consecuencia, ambas reacciones liberan grandes cantidades de energía. 

Sin embargo, con la fusión nuclear el rendimiento energético es muy alto y 

la producción de desechos nucleares muy baja.

Para darte una idea más clara, estamos hablando del mismo fenómeno que 

alimenta al sol. En este proceso el hidrógeno se convierte en helio por medio 

de reacciones nucleares. A través de la fusión nuclear, el sol funde 620 millones 

de toneladas métricas de hidrógeno y produce 606 millones de toneladas 

métricas de helio cada segundo. Este mismo efecto se busca replicar en 

reactores nucleares que produzcan calor en cantidades y, en consecuencia, energía.

¿Qué propone el MIT y cuál es su apuesta de fusión nuclear para el 2025?

Commonwealth Fusion System (CFS) y el MIT llevan varios años colaborando 

en un proyecto para fabricar el primer reactor de fusión nuclear comercial para el 2025.

 ¿Qué se puede lograr con todo esto? Estamos hablando de una fuente de electricidad

 ilimitada capaz de producir inicialmente entre 50 MW y 100 MW de potencia.

Si bien su alcance es limitado, las posibilidades que presenta a futuro son infinitas. 

No en vano su investigación cuenta con el apoyo de grandes nombres como lo son 

Bill Gates y Jeff Bezos.

¿Qué beneficios supone la creación de este reactor?

El esfuerzo actual por alcanzar su prototipo final persigue las siguientes ventajas:

  • No habrá emisiones de carbono. Los únicos subproductos de las reacciones de fusión son pequeñas cantidades de helio.
  • Combustibles abundantes. Se requieren solo dos tipos de combustible para echarlo a andar. Estos son el deuterio, que se puede extraer del agua, y el tritio, que se produce a partir del litio.
  • Eficiencia energética. Un kilogramo de combustible de fusión podría proporcionar la misma cantidad de energía que 10 millones de kilogramos de combustible fósil.
  • Menos residuos radiactivos que la fisión. No hay residuos radiactivos derivados de la reacción de fusión.
  • Seguridad. Gracias a que las cantidades de combustible utilizadas en los dispositivos de fusión son muy pequeñas, no es probable un accidente nuclear masivo.
fusión nuclear

¿Cómo va el desarrollo del reactor de fusión y cuál es su futuro?

Actualmente existen dos proyectos trabajando en simultáneo por el mismo objetivo 

de fusión nuclear. El primero de ellos es el ITER (Reactor Experimental Termonuclear 

Internacional) con sede en Francia. El segundo es el proyecto Sparc, encabezado 

por el MIT. Este último tiene por corazón un Tokamak o cámara compuesta a partir 

de un imán súper conductor de alta potencia.

En comparación con las energías renovables como la eólica y la solar, la fusión podría 

generar mucha más energía en un espacio mucho más pequeño. En relación con su 

tamaño, Sparc espera adelantarse al equipo francés consiguiendo crear un campo

 magnético dos veces mayor que el del ITER con un imán unas 40 veces más pequeño.

Actualmente, los científicos del MIT y del Commonwealth Fusion Systems dijeron que 

podrían tener un dispositivo listo para su uso cotidiano en poco tiempo. Sin embargo, 

aún debe sortear varios obstáculos. El primero es producir más energía de la que 

consume, ya que requiere altas cantidades para el enfriamiento del Tokamak. 

¿Qué sucederá si el proyecto Sparc no tiene éxito?

La creación exitosa de un dispositivo de fusión que produzca energía sería un gran logro

 científico. Aun así, el éxito de este tipo de proyectos siempre llega a pronósticos 

reservados.

No obstante, este tipo de investigaciones arrojan conocimientos técnicos fácilmente 

aplicables en otros campos. Algo que aún nos dejaría en deuda bajo el objetivo 

de encontrar una fuente de energía amigable con el planeta.

Imagen de portada: Gentileza de Telefónica

FUENTE RESPONSABLE: Thingbink- Telefónica. Por Moncho Terol. 30 de junio 2022.

Ciencia/Investigación/Tecnología/Fusión nuclear