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De 200 millas de superconductor a la fusión nuclear

Aún son sólo esquemas, pero la construcción es cada vez más realista: una persona de naranja. (Imagen: US ITER)
Aún son sólo esquemas, pero la construcción es cada vez más realista: una persona de naranja. (Imagen: US ITER)
Nuevo material, nuevo diseño, potentes resultados: Un imán que por fin es lo suficientemente fuerte para un gran reactor de fusión nuclear se puso en funcionamiento en el MIT - y funcionó en condiciones reales.

"Lo más importante de los últimos 30 años de investigación en fusión nuclear", se cita a Dennis Whyte, uno de los científicos implicados. Y, de hecho, la captura de plasma está en el corazón de los reactores de fusión nuclear previstos, como el ITER en el sur de Francia.

Hay muchas cosas nuevas y sorprendentes en el superimán, que puede generar un campo magnético permanentemente estable con una fuerza de 20 Tesla. A modo de comparación: un gran tomógrafo de resonancia magnética en medicina puede alcanzar los 3 Tesla durante un breve periodo de tiempo, y algunos modelos especiales pueden llegar al doble. El campo magnético de la superficie terrestre tiene una fuerza de 0,00005 Tesla.

El rendimiento es una cosa. Pero la eficacia también debe ser la adecuada para obtener en algún momento un excedente de energía mediante la fusión nuclear. Para ello se utilizó un nuevo material llamado REBCO como superconductor. Son las siglas de "óxido de cobre y bario de tierras raras", es decir, una aleación de tierras raras, bario, cobre y oxígeno.

No es necesario mantenerlo tan frío como otros superconductores para que funcione sin resistencia. En lugar de 3 Kelvin (-454 °F / -270 °C), basta con 20 Kelvin (-423 °F / -253 °C). Por supuesto, el valor sigue siendo extremadamente bajo, apenas por encima del cero absoluto, y se requieren enormes esfuerzos para alcanzar esta temperatura.

Sin embargo, si se comparan las dos tareas, sería como si no tuviera que atrapar a las cien gallinas de un vasto bosque. Noventa son suficientes. En otras palabras, es muchas veces más fácil, aunque la diferencia sea sólo de 16 Kelvin.

Además, no es necesario un costoso aislamiento entre los cables. El superconductor también puede utilizarse de este modo. Así se dispone de más espacio, por ejemplo, para que la refrigeración sea más eficaz y para colocar mejor el imán.

Para el ensayo no se recurrió a modelos ni extrapolaciones. En su lugar, el equipo construyó un imán de 9 toneladas (20.000 libras) y suficientemente potente con un total de 200 millas de superconductor. Esto se corresponde con las dimensiones que realmente se necesitarán más adelante.

Y he aquí que el sistema funcionó exactamente como se deseaba en su tamaño original y soportó todas las cargas. Además, se probaron situaciones críticas entre una alimentación fluctuante y un fallo total.

Aunque al final el sistema probablemente se fundió un poco, todos los resultados deberían estar dentro de lo esperado. Esto es bueno, porque los cálculos subyacentes y el comportamiento supuesto del material deberían ser entonces correctos.

Todo lo que se necesita ahora, aparte de muchos superconductores y noventa pollos, es un reactor de fusión globalmente estable.

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Mario Petzold, 2024-03- 6 (Update: 2024-03- 6)