El reactor de fusión nuclear de Corea del Sur ha mantenido durante 30 segundos una reacción a temperaturas superiores a los 100 millones de grados centígrados. Puede que la cifra de tiempo no parezca gran cosa, tampoco el nivel de temperatura supone un nuevo hito, pero juntas son un logro importante que demuestra la viabilidad de esta nueva energía limpia que también se trabaja en España.
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La Universidad Nacional de Seúl en Corea del Sur publica su logro en la revista científica Nature donde explica que el equipo de Yong-Su Na mantuvo el estado caliente e ionizado de la materia de forma estable durante medio minuto. Controlar el plasma lo más caliente posible durante un periodo prolongado es vital para convertir la fusión nuclear de experimento científico en una fuente poderosa de energía.
La comunidad científica sigue considerando que la fusión nuclear dista mucho de ser una alternativa viable al resto de fuentes de energía, quedan muchos años para que sea lo suficientemente estable, pero su investigación y desarrollo sigue avanzando como demuestran anuncios como este.
Más calor en el centro
Si toca las paredes del reactor con forma de donut, el plasma se enfría con rapidez sofocando la reacción y provocando un daño considerable a la estructura que lo contiene dentro de ese anillo. Para contenerlo, se utilizan campos magnéticos a través de distintas técnicas.
En el caso del equipo de Seúl, han utilizado la técnica ITB, una barrera de transporte interna (ITB) que crea una presión más alta cerca del centro del plasma, pero que también puede provocar inestabilidad como el resto de técnicas. Para ello han modificado el Tokamak superconductor de Corea el KSTAR, para lograr que la densidad del plasma fuera más baja.
Núcleo del reactor de fusión KSTAR
Aumentan las temperaturas en el centro del plasma, al mismo tiempo que bajan las del borde, para proteger los componentes de la estructura y aumentar la vida útil del reactor. La reacción se detuvo después de 30 segundos únicamente por limitaciones con el hardware, pero en el futuro deberían alcanzarse períodos más largos.
Aún así, el equipo reconoce que aún no comprende completamente los mecanismos que han facilitado este hito. Na dice que en la estabilidad conseguida jugaron un papel importante la baja densidad y los iones "rápidos" o más energéticos en el núcleo del plasma, lo que se conoce como mejora regulada por iones rápidos (FIRE).
Retos técnicos
El reactor coreano, KSTAR, ahora se encuentra cerrado por actualizaciones, están cambiando los componentes de carbono de la pared del reactor por componentes fabricados con tungsteno. Esperan que este cambio suponga una mejora de la productividad de los experimentos.
En 2021, otro experimento creó una reacción lo suficientemente energética como para ser autosostenible, pero los investigadores responsables del NIF en California no han sido capaces de replicar ese fenómeno desde entonces.
Instalación experimental de plasmas para fusión nuclear en Cadarache, Francia, sede del proyecto ITER.
Al margen del estudio desde el punto de vista de la física de la fusión nuclear, la mayoría de proyectos esparcidos por el mundo se están centrando experimentar con la ingeniería para obtener la reacción deseada y poder comercializar esta energía como pretende el gran reactor de fusión experimental ITER en Francia, en el que también trabaja España. Otro de los grandes retos a los que se enfrentan es obtener un método seguro para extraer el calor del reactor y usarlo para generar corriente eléctrica.