Europa y Japón están listas: van a iniciar los experimentos de fusión nuclear más ambiciosos de la historia

El mayor reactor experimental de tipo tokamak para fusión nuclear que existe se llama JT-60SA y está en Naka, una pequeña ciudad no muy alejada de Tokio (Japón). La construcción de este ingenio 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 desde finales de 2023 está listo para iniciar las primeras pruebas con plasma. Esta máquina es un dispositivo tokamak que al igual que JET y el futuro ITER recurre al confinamiento magnético del plasma ionizado. Aunque el objetivo final de la fusión es usar deuterio y tritio, el JT-60SA utiliza inicialmente solo deuterio para sus experimentos, ya que no está diseñado para manejar las altas cargas de neutrones del tritio (esa será una tarea de ITER). Sea como sea, esta máquina es titánica. Colosal. De hecho, tiene una altura de 15,4 metros y un diámetro de 13,7 metros. No obstante, las más impactantes son las "especificaciones" que nos permiten formarnos una idea acerca de su rendimiento. Y es que es capaz de confinar un plasma con un volumen de 130 m³, así como de generar un campo magnético toroidal de 2,25 teslas y sostener una corriente en el interior del plasma de 5,5 MA (5,5 millones de amperios). Estas cifras son impresionantes, y presumiblemente cuando ITER esté listo para iniciar las primeras pruebas con plasma sus cifras serán aún más asombrosas. Un prodigio de la ingeniería Durante los últimos dos años los ingenieros japoneses y europeos que trabajan en el reactor JT-60SA han instalado en esta máquina varios sistemas extraordinariamente sofisticados que tendrán un rol protagonista durante la próxima campaña de experimentos. Uno de estos sistemas está constituido por dos bobinas en forma de anillo de 8 metros de diámetro que han sido expresamente diseñadas para controlar el confinamiento del plasma que se está desplazando a muchísima velocidad en el interior de la cámara de vacío. Un apunte asombroso: estos dos dispositivos fueron bobinados directamente en el interior del reactor. En Xataka China está construyendo embalses como si no hubiera un mañana. Su objetivo: almacenar energía renovable en ellos No obstante, otra de las soluciones tecnológicas que estos ingenieros han instalado en el reactor durante los últimos meses es si cabe más asombrosa. Cada vez que los investigadores que operan esta complejísima máquina llevan a cabo un experimento con ella necesitan conocer con la máxima precisión posible la temperatura y la densidad de los electrones del plasma. El principal problema al que se enfrentan es que no es posible obtener estos datos tomando medidas directas. La interacción entre el láser y el plasma es la que permite a los ingenieros calcular de forma indirecta la temperatura y la densidad Para que la fusión de los núcleos de deuterio y tritio tenga lugar es necesario que el plasma que los contiene alcance una temperatura de al menos 150 millones de grados Celsius, y cualquier sensor que entre en contacto con él a esta temperatura no sobrevivirá. Este es el motivo por el que los ingenieros del reactor JT-60SA se han visto obligados a poner a punto un sistema de diagnóstico extraordinariamente sofisticado. Los componentes del equipo de medida de dispersión de Thomson han sido diseñados y fabricados en Italia, Rumanía y Japón. A grandes rasgos este ingenio consigue medir la temperatura y la densidad de los electrones del plasma analizando la luz que emite con un haz láser de alta potencia dispersado, precisamente, por los propios electrones del plasma. De alguna forma la interacción entre el láser y el plasma es la que permite a los ingenieros calcular de forma indirecta la temperatura y la densidad. El reactor JT-60SA tendrá dos sistemas de diagnóstico de dispersión de Thomson. El del núcleo ha sido desarrollado en Japón, y el del borde del plasma ha sido ideado en Europa. Este enorme esfuerzo ha merecido la pena. El reactor ya casi está preparado para iniciar la siguiente campaña de experimentos. Solo queda llevar a cabo un arranque gradual que permita probar los principales sistemas de esta máquina, y a finales de 2026 empezarán los experimentos. Se prolongarán durante seis meses. Lo más impactante es que esta campaña llevará al JT-60SA a un nivel de corriente sin precedentes, lo que permitirá sostener pulsos de plasma más largos y en estado estacionario. Los investigadores que operan el reactor confían en que todo lo que aprenderán durante estos experimentos resultará muy valioso a la hora de llevar el futuro ITER a buen puerto. Confiemos en que el rendimiento del JT-60SA esté finalmente a la altura de las expectativas. Imagen | QST Más información | Fusion For Energy En Xataka | El reactor JET ha completado con éxito sus pruebas finales con deuterio y tritio. Es un hito crucial para la fusión nuclear - La noticia Europa y Japón están listas: van a iniciar los experimentos de fusión nuclear más ambiciosos de la historia fue publicada originalmente en Xataka por Laura López .