China da un paso más hacia el sol artificial #IAM #Ingeniería #Ambiental

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China da un paso más hacia el sol artificial con la fusión nuclear marca un nuevo hito con un sol artificial que ha alcanzado temperaturas de 120 millones de grados Celsius durante más de un minuto.

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Qué es la fusión nuclear o el sol artificial

Las centrales nucleares convencionales funcionan liberando energía a partir de la fisión. Es decir, “rompiendo” átomos. Así, se utiliza uranio enriquecido bombardeado con neutrones para iniciar una reacción nuclear en cadena.

Estas centrales llevan operando más de medio siglo. Concretamente, la primera central nuclear conectada a la red eléctrica se inauguró en la URSS en 1954. Sin embargo, tal como nos mostró la serie sobre la catástrofe nuclear de Chernóbil, no están exentas de riesgos.

Por un lado, tenemos las reacciones en cadena descontroladas. Si bien sus consecuencias son catastróficas, este tipo de eventos es extremadamente anómalo. El verdadero problema de la fisión nuclear reside en los residuos generados, que pueden mantener una radiactividad peligrosa durante siglos.

En cambio, la fusión nuclear o sol artificial ofrece la posibilidad de generar energía de forma segura y sin apenas residuos. Debido a su reducida huella de carbono, podría ser una herramienta formidable contra el cambio climático.

¿Cómo se logra? Fundamentalmente, uniendo dos núcleos ligeros en uno solo pesado sometiéndolos a gran presión y temperaturas muy elevadas. Esta reacción también libera energía debido a que el núcleo resultante tiene menos masa que los dos iniciales por separado.

Cómo funciona un sol artificial

Es preciso aplicar una presión y una temperatura muy elevadas. Lo suficiente para que el combustible se convierta en un plasma extremadamente caliente. Los átomos deben colisionar entre sí a una temperatura de al menos cien millones de grados Celsius y, a la vez, con una presión suficiente para acercarlos tanto como para que la fuerza de atracción nuclear supere a la repulsión eléctrica.

Por establecer un tosco paralelismo, sería como vencer la repulsión de dos imanes con la misma polaridad hasta lograr pegarlos con un adhesivo.

Los investigadores de china para conseguir estas condiciones extremas se recurre a campos magnéticos y poderosos rayos láser que se concentran sobre el combustible. Una vez alcanzado el estado de plasma ultracaliente hay que seguir añadiendo combustible y, a la vez, lograr contener la elevada emisión de calor sin destruir el reactor.

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Por supuesto, no existe ningún material capaz de soportar cien millones de grados Celsius sin fundirse instantáneamente. Y ahí es donde entra en juego el confinamiento del plasma, que se alcanza por medio de distintos tipos de reactores detallados al final del artículo.

Últimos avances en fusión nuclear de China

En mayo de 2021, los investigadores en China, anunciaron que su reactor HL-2M había batido todos los récords en pruebas de fusión nuclear.

Si bien es un proceso complejo, el mayor reto no es la fusión en sí, ya que son numerosos los reactores que la han logrado durante los últimos años. El verdadero desafío es mantenerla en el tiempo: pocos han conseguido ir más allá de unos segundos.

Y ahí es donde los científicos del SWIP se han colgado la medalla: han alcanzado temperaturas de 150 millones de grados Celsius durante 101 segundos. La plusmarca anterior, en manos de Corea del Sur, era de 20 segundos.

El reactor de China, es de tipo tokamak, se ha bautizado como “sol artificial”, aunque en realidad su temperatura es diez veces mayor que la del núcleo del sol. Ahora todas las miradas se concentran en la mayor apuesta internacional: el ITER. Este gigantesco proyecto en el que participan 35 países acaba de completar su primera fase de construcción. Si todo sale bien, el reactor final será capaz de generar 500 MW allá por el año 2035.

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Fuente: I’MNOVATION

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