Explicado: ¿Cuál es el reactor de fusión experimental de «sol artificial» de China que ha establecido un nuevo récord?

El Tokamak Superconductor Avanzado Experimental de China (EAST), que imita el proceso de generación de energía del sol, estableció un nuevo récord después de funcionar a 216 millones de grados Fahrenheit (120 millones de grados Celsius) durante 101 segundos, según los medios estatales. Durante otros 20 segundos, el «sol artificial» también alcanzó una temperatura máxima de 288 millones de grados Fahrenheit (160 millones de grados Celsius), que es diez veces más caliente que el sol.

La última hazaña de los científicos chinos es un paso significativo en la búsqueda del país para desbloquear energía limpia ilimitada con un mínimo de productos de desecho. «El avance es un progreso significativo y el objetivo final debería ser mantener la temperatura a un nivel estable durante mucho tiempo», dijo Li Miao, director del departamento de física de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur en Shenzhen, China. tiempos globales.

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Pero los expertos dicen que aún queda un largo camino por recorrer para el «sol artificial» experimental de China. Según Lin Boquiang, director del Centro de China para la Investigación en Economía de la Energía de la Universidad de Xiamen, se necesitarán décadas para que un reactor en funcionamiento salga de sus etapas experimentales.

Entonces, ¿qué es el «sol artificial» de China en el ESTE?

El reactor Tokamak Superconductor Avanzado Experimental (EAST) es un dispositivo avanzado de investigación experimental de fusión nuclear ubicado en el Instituto de Física del Plasma de la Academia China de Ciencias (ASIPP) en Hefei, China. El propósito del sol artificial es replicar el proceso de fusión nuclear, que es la misma reacción que impulsa al sol.

EAS es uno de los tres principales tokamaks domésticos actualmente en funcionamiento en todo el país. Además del EAST, China está utilizando actualmente el reactor HL-2A y J-TEXT. En diciembre de 2020, HL-2M Tokamak, el dispositivo de investigación experimental de fusión nuclear más grande y avanzado de China, se lanzó con éxito por primera vez, un hito en el crecimiento de las capacidades de investigación de energía nuclear de China.

Desde que entró en funcionamiento por primera vez en 2006, EAS ha establecido varios récords de duración del confinamiento de plasma extremadamente caliente. El proyecto EAST forma parte de la instalación del Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER), que se convertirá en el reactor de fusión nuclear más grande del mundo cuando entre en funcionamiento en 2035. El proyecto incluye contribuciones de varios países, incluidos India, Corea del Sur, Japón, Rusia y Estados Unidos.

¿Cómo funciona el EST del ‘sol artificial’?

El dispositivo EAST Tokamak está diseñado para replicar el proceso de fusión nuclear llevado a cabo por el sol y las estrellas. La fusión nuclear es un proceso mediante el cual se producen altos niveles de energía sin generar grandes cantidades de desechos. Anteriormente, la energía se producía a través de la fisión nuclear, un proceso en el que el núcleo de un átomo pesado se dividía en dos o más núcleos de átomos más ligeros.

Aunque la fisión es un proceso más fácil de realizar, genera muchos más desechos nucleares. A diferencia de la fisión, la fusión tampoco emite gases de efecto invernadero y se considera un proceso más seguro con un menor riesgo de accidentes. Una vez dominada, la fusión nuclear podría proporcionar energía limpia ilimitada y costos muy bajos.

Para que se produzca la fusión nuclear, se aplica una enorme presión y calor a los átomos de hidrógeno para que se fusionen. Los núcleos de deuterio y tritio, ambos presentes en el hidrógeno, se fusionan para crear un núcleo de helio, un neutrón junto con mucha energía.

El combustible se calienta a temperaturas de más de 150 millones de grados C para formar una «sopa» de plasma caliente de partículas subatómicas. Con la ayuda de un fuerte campo magnético, el plasma se mantiene alejado de las paredes del reactor para garantizar que no se enfríe y pierda su potencial para generar grandes cantidades de energía. El plasma se confina durante largos períodos para que se produzca la fusión.

¿Cuál es el último registro y por qué es importante?

El reactor EAST estableció un nuevo récord el viernes cuando alcanzó una temperatura de plasma de 216 millones de grados Fahrenheit y también logró funcionar durante 20 segundos a 288 millones de grados Fahrenheit. Para poner esto en perspectiva, el núcleo del sol solo alcanza alrededor de 15 millones de grados Celsius, lo que significa que el reactor ha podido tocar temperaturas que son 10 veces más cálidas que eso.

El próximo objetivo de los científicos detrás del reactor experimental es mantener la temperatura alta durante un largo período de tiempo. Anteriormente, el EAS había alcanzado una temperatura récord de 100 millones de grados Celsius en 2018.

Este es un paso en la dirección correcta en lo que respecta al desarrollo verde de China, dijo Lin Boquiang al Global Times. «Es más como una tecnología futura que es fundamental para el impulso de desarrollo verde de China», dijo. Pero si bien este es un avance significativo, Boquiang dijo que todavía quedan tres décadas antes de que China pueda ver un sol artificial en pleno funcionamiento.

Pero China no es el único país que ha alcanzado altas temperaturas de plasma. En 2020, el reactor KSTAR de Corea del Sur estableció un nuevo récord al mantener una temperatura del plasma de más de 100 millones de grados Celsius durante 20 segundos.