El sol artificial de China que calienta cinco veces más que el Sol

El sol artificial de China estableció recientemente un nuevo récord mundial después de sobrecalentar un bucle de plasma a temperaturas cinco veces más altas que el Sol durante más de 17 minutos.  ¿En qué consiste y cómo funciona este reactor de fusión nuclear?

Meritxell Bernal

El sol artificial de China mantuvo una temperatura de 70 millones de grados Celsius durante 1.056 segundos.
El sol artificial de China mantuvo una temperatura de 70 millones de grados Celsius durante 1.056 segundos.

El reactor de fusión nuclear EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak), más conocido como sol artificial, mantuvo una temperatura de 70 millones de grados Celsius durante 1.056 segundos, según la Agencia de Noticias Xinhua, rompiendo el récord anterior, establecido por Tore Supra tokamak de Francia en 2003, donde el plasma en un circuito enrollado permaneció a temperaturas similares durante 390 segundos.

"La operación reciente sienta una base científica y experimental sólida para el funcionamiento de un reactor de fusión", dijo en un comunicado el líder del experimento del sol artificial, Gong Xianzu, investigador del Instituto de Física del Plasma de la Academia de Ciencias de China.

Las llamadas estrellas de secuencia principal pueden convertir la materia en luz y calor, generando enormes cantidades de energía sin producir gases de efecto invernadero ni desechos radiactivos de larga duración

Los científicos han estado tratando de aprovechar el poder de la fusión nuclear, el proceso por el cual las estrellas se queman, durante más de 70 años. Al fusionar átomos de hidrógeno para producir helio bajo presiones y temperaturas extremadamente altas, las llamadas estrellas de secuencia principal pueden convertir la materia en luz y calor, generando enormes cantidades de energía sin producir gases de efecto invernadero ni desechos radiactivos de larga duración.

Pero, replicar las condiciones que se encuentran dentro de los corazones de las estrellas no es una tarea sencilla. El diseño más común para los reactores de fusión, el tokamak, funciona sobrecalentando el plasma (uno de los cuatro estados de la materia, que consta de iones positivos y electrones libres cargados negativamente) antes de atraparlo dentro de una cámara de reactor en forma de rosquilla con poderosos campos magnéticos.

Sin embargo, mantener las bobinas de plasma turbulentas y sobrecalentadas en su lugar el tiempo suficiente para que se produzca la fusión nuclear ha sido un proceso laborioso. El científico soviético Natan Yavlinsky diseñó el primer tokamak en 1958, pero nadie ha logrado crear un reactor experimental que sea capaz de producir más energía de la que consume.

El reactor tokamak HL 2M desarrollado por SWIP.
El reactor tokamak HL 2M desarrollado por SWIP.

Uno de los principales obstáculos es cómo manejar un plasma lo suficientemente caliente como para fusionarse. Los reactores de fusión requieren temperaturas muy altas, muchas veces más calientes que el Sol, porque tienen que operar a presiones mucho más bajas que cuando la fusión tiene lugar naturalmente dentro de los núcleos de las estrellas. Cocinar plasma a temperaturas más altas que el Sol es la parte relativamente fácil, pero encontrar una manera de acorralarlo para que no se queme a través de las paredes del reactor (ya sea con láseres o campos magnéticos) sin arruinar el proceso de fusión es técnicamente complicado.

Se espera que su sol artificial le cueste a China más de 1 billón de dólares, y se está utilizando para probar tecnologías para un proyecto de fusión aún más grande

Se espera que su sol artificial le cueste a China más de 1 billón de dólares, y se está utilizando para probar tecnologías para un proyecto de fusión aún más grande, el Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER), que actualmente se está construyendo. Marsella, Francia. Preparado para ser el reactor nuclear más grande del mundo y producto de la colaboración entre 35 países, incluidos todos los estados de la Unión Europea, el Reino Unido, China, India y los EE. UU., ITER contiene el imán más poderoso del mundo, lo que lo hace capaz de producir un imán campo 280.000 veces más fuerte que el que rodea la Tierra.

Se espera que el reactor de fusión entre en funcionamiento en 2025 y proporcionará a los científicos aún más información sobre los aspectos prácticos de aprovechar el poder de las estrellas en la Tierra.

Además de este sol artificial, China también está llevando a cabo más programas propios para desarrollar energía de fusión nuclear: está realizando experimentos de fusión por confinamiento inercial y planea completar un nuevo tokamak a principios de la década de 2030.

Un momento de la construcción del sol artificial de China.
Un momento de la construcción del sol artificial de China.

En otros lugares, el primer reactor de fusión viable podría completarse en los Estados Unidos en 2025, y una empresa británica espera generar comercialmente electricidad a partir de la fusión para 2030.

Fuente: Livescience.

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Imagen del Sol tomada por la NASA en 2006. Foto: Nasa.

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