ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) es uno de los proyectos más ambiciosos y complejos a los que se está enfrentando la humanidad.
Su propósito es imitar los procesos que permiten obtener energía a las estrellas mediante la fusión de los núcleos de su combustible, que está constituido aproximadamente por un 70% de protio, que es el isótopo del hidrógeno que carece de neutrones, y que, por tanto, tiene solo un protón y un electrón; entre un 24 y un 26% de helio, y entre un 4 y un 6% de elementos químicos más pesados que el helio.
El problema es que imitar los procesos de fusión nuclear que tienen lugar de forma natural en el núcleo de las estrellas no es nada fácil. Y no lo es, entre muchas otras razones, porque no contamos con un aliado muy valioso que se lo pone mucho más fácil a las estrellas: el confinamiento gravitatorio.
El reactor Tokamak, en detalle
El corazón de ITER es su reactor de tipo Tokamak. Este diseño fue ideado en los años 50 por los físicos soviéticos Ígor Yevguénievich Tamm y Andréi Sájarov, lo que nos recuerda que llevamos trabajando en la fusión nuclear, al menos desde un punto de vista teórico, durante casi siete décadas.
Todo en ITER es colosal. No solo su complejidad; también sus cifras. Y es que cuando esté terminado pesará nada menos que 23.000 toneladas. Más datos impactantes: el radio de la sección del «dónut» en la que queda confinado el plasma mide 6,2 metros, y el volumen de la cámara de vacío que contiene el combustible a la monstruosa temperatura que he mencionado en los primeros párrafos del artículo es 840 m3.
Este componente es una descomunal cámara de acero inoxidable de 29 x 29 metros que tiene un peso de 3.850 toneladas y un volumen de 16.000 m3. Tiene la responsabilidad de proporcionar el alto vacío necesario para que se den en el interior de la cámara las condiciones requeridas para que se produzca la fusión de los núcleos de deuterio y tritio que conforman el plasma a alta temperatura.
El criostato también se encarga de preservar el entorno ultra frío necesario para que los imanes superconductores de los que hablaremos más adelante lleven a cabo su labor. Unos pocos de los más de doscientos orificios que podemos ver en su superficie cilíndrica se utilizan para llevar a cabo tareas de mantenimiento
Al igual que el criostato, esta cámara de 8.000 toneladas está fabricada en acero inoxidable, aunque en su composición también hay una pequeña cantidad de boro (alrededor de un 2%). En su interior tiene lugar la fusión de los núcleos de deuterio y tritio.
La cámara de vacío está herméticamente sellada, y su interior preserva el alto vacío necesario para que se produzca la fusión de los núcleos del plasma. Su forma toroidal contribuye a la estabilización del gas, de manera que los núcleos giran a mucha velocidad alrededor del hueco central de la cámara, pero sin tocar en ningún momento las paredes del toro.
El manto que recubre el interior de la cámara de vacío del reactor. Es un componente crítico que se encuentra en la primera línea de batalla debido a que está expuesto al impacto directo de los neutrones de alta energía resultantes de la fusión de los núcleos de deuterio y tritio.
El manto también tiene la responsabilidad de proteger la estructura de acero inoxidable de la cámara de vacío, el criostato y los imanes del calor y el impacto directo de los neutrones de alta energía, que conseguirían degradarlos en poco tiempo.
Fuente: Xataka
Ingeniería Industrial y de Sistemas de Calidad.
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