El poder de fusión ha sido el sueño febril de científicos, ambientalistas y futuristas durante casi un siglo. Durante las últimas décadas, los científicos han intentado encontrar una manera de crear reacciones de fusión sostenibles que proporcionen a los seres humanos energía limpia y abundante, lo que finalmente rompería nuestra dependencia de los combustibles fósiles y otros métodos inmundos.
En los últimos años, se han hecho muchos avances positivos que están acercando la "era de fusión" a la realidad. Más recientemente, los científicos que trabajan con el Tokamak Superconductor Avanzado Experimental (ESTE), también conocido como. el "sol artificial chino" - estableció un nuevo récord al sobrecalentar las nubes de plasma de hidrógeno a más de 100 millones de grados, ¡una temperatura que es seis veces más caliente que el sol mismo!
Si bien los científicos son capaces de fusionar átomos de hidrógeno para producir energía, el obstáculo siempre ha estado llegando a lo que se conoce como el "punto de equilibrio". Aquí es donde la energía producida por una reacción de fusión autosostenida es igual a la energía necesaria para iniciarla. Y aunque todavía no hemos llegado a este punto, los científicos se están acercando todo el tiempo.
Actualmente, los dos métodos más populares para producir energía de fusión son el enfoque de confinamiento inercial y el reactor tokamak. En el primer caso, los láseres se usan para fusionar gránulos de deuterio (H² o "hidrógeno pesado") para crear una reacción de fusión. En este último, el proceso involucra una cámara de confinamiento en forma de toro que utiliza campos magnéticos y una corriente interna para confinar plasma de alta energía.
Al sobrecalentar este plasma y mantenerlo estable, se puede crear una reacción de fusión autosostenible. Mientras que otros reactores tokamak dependen de bobinas magnéticas para mantener estable un toro de plasma, el reactor EAST chino se basa en los campos magnéticos producidos por el plasma en movimiento para mantener el toro bajo control. Esto lo hace menos estable, pero permite a los físicos aumentar los niveles de calor.
Después de una campaña de cuatro meses, el equipo científico de EAST pudo integrar cuatro tipos de energía de calefacción para alcanzar un nuevo récord de temperatura. Estos incluyeron calentamiento de onda híbrida inferior, calentamiento de onda de ciclotrón de electrones, calentamiento por resonancia de ciclotrón de iones y calentamiento de ion de haz neutro. Mediante estos métodos combinados, se optimizó el perfil de densidad de corriente de plasma.
Una vez que el equipo científico logró optimizar el acoplamiento de las cuatro técnicas de calentamiento diferentes, pudieron crear una nube de partículas cargadas que contenían electrones calentados a más de 100 millones de ° C. También excedieron un nivel de inyección de potencia de 10 megavatios (MW) y aumentaron la energía almacenada en plasma a 300 kilojulios (kJ).
Esta no es la primera vez que los científicos de CASHIPS informan haber alcanzado un hito de fusión. En 2016, el equipo anunció que habían producido gas de hidrógeno que era tres veces más caliente que el núcleo del Sol (aproximadamente 50 millones de ° C; 90 millones de ° F), y pudieron mantener esta temperatura por un récord de 102 segundos.
Con este último experimento, el equipo EAST no solo duplicó la temperatura del toro de plasma (estableciendo un nuevo récord), sino que también logró resolver una serie de problemas que son cruciales para lograr operaciones en estado estacionario. Por ejemplo, resolvieron el confinamiento de partículas y escape de energía, cuyo tiempo debe ser el correcto para mantener una reacción de fusión sostenida.
El experimento también proporcionó datos clave para la validación de los modelos de escape de calor, transporte y accionamiento actual, todos los cuales serán cruciales para la realización de varios proyectos de fusión importantes. Estos incluyen el Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER), el Reactor de Prueba de Ingeniería de Fusión de China (CFETR) y la Estación de Energía DEMOnstration (DEMO).
Originalmente construido en 2006, EAST se ha convertido en una instalación de prueba completamente abierta que permite a la comunidad científica global realizar operaciones de estado estable e investigación física. Y dado que el equipo EAST una vez más logró crear condiciones de temperatura muy superiores al Sol, ¡el apodo de "Sol artificial chino" apenas parece exagerado!
¡La era de la energía limpia se está acercando, y no es un momento demasiado pronto!
