El reactor de fusión nuclear más grande del mundo logra el primer plasma

El tokamak JT-60SA en Japón probará la tecnología relacionada con ITER.

La semana pasada se dio un gran paso adelante en el largo camino hacia la energía de fusión práctica con el encendido del reactor de fusión más grande y más reciente del mundo. El dispositivo japonés JT-60SA utiliza campos magnéticos de bobinas superconductoras para contener una nube increíblemente caliente de gas ionizado, o plasma, dentro de un recipiente de vacío con forma de rosquilla en un intento de provocar la fusión de núcleos de hidrógeno y la liberación de energía. La estructura de cuatro pisos de altura está diseñada para contener un plasma que se ha calentado a 200 millones de grados Celsius durante unos 100 segundos, a diferencia de los tokamaks masivos anteriores.

Sam Davis, director del proyecto de Fusion for Energy, una organización de la UE que trabaja en el JT-60SA y programas similares con los Institutos Nacionales de Ciencia y Tecnología Cuánticas (QST) de Japón, dijo que el logro de la semana pasada "demuestra al mundo que la máquina cumple su función básica". ". El jefe del proyecto QST, Hiroshi Shirai, dijo que el JT-60SA no producirá los plasmas duraderos necesarios para una investigación física significativa hasta dentro de dos años.

Además, el JT-60SA ayudará al ITER, el enorme reactor de fusión internacional en construcción en Francia, cuyo objetivo es demostrar que la tecnología de fusión puede generar más energía de la que necesita. La tecnología y los conocimientos operativos de los que dependerá el ITER serán puestos a prueba por el JT-60SA.

Japón recibió el derecho de albergar el JT-60SA y otras dos pequeñas instalaciones de investigación de fusión como pago por permitir que el ITER se trasladara a Francia. El acuerdo de 2007 entre Japón y la UE estableció el plan para modernizar el envejecido reactor japonés JT-60, que ha sido un elemento básico de la investigación desde mediados de los años 1980. El edificio JT-60 se conservó, sin embargo, el reactor fue completamente reconstruido a un costo no revelado.

JT-60SA, abreviatura de "superavanzado", mide 15,5 metros de altura, más de la mitad de la altura del ITER. Tiene casi la mitad del volumen que su homólogo europeo y aproximadamente el tamaño de un vagón cisterna típico, con una capacidad de 135 metros cúbicos de plasma. Sus plasmas serán bastante similares a los destinados al ITER, según Alberto Loarte, jefe de la división científica del ITER. Esto debería permitir a los físicos estudiar la estabilidad del plasma y cómo afecta la producción de energía de fusión durante largos períodos de tiempo, proporcionando conocimientos que pueden transferirse al tokamak más grande.

Como muchos otros programas de fusión, JT-60SA ha tenido importantes retrasos que han provocado que su cronograma se haya ampliado a más de 15 años. El plan inicial era que el reactor se pusiera en servicio en 2016. Un rediseño, problemas de adquisiciones y el terremoto de Tohoku de marzo de 2011 contribuyeron a los retrasos. Luego, durante las pruebas de las bobinas en marzo de 2021, se produjo un cortocircuito en el cable que alimenta una de las bobinas magnéticas superconductoras. El cortocircuito provocó la destrucción de las conexiones eléctricas y provocó una fuga de helio, que podría haber afectado negativamente a los sistemas de refrigeración. Esto se debió a un aislamiento inadecuado en una unión de cableado crucial. El hecho ocurrió cuando la corriente del circuito estaba en su punto más bajo. Según Shirai, "el daño a la bobina podría haber sido grave" si la corriente hubiera sido mayor. "Tuvimos suerte". La tripulación del JT-60SA pasó dos años y medio reelaborando el aislamiento de más de 100 conexiones eléctricas sólo para estar seguros. Según Shirai, el percance también ha llevado a los ingenieros del ITER a programar pruebas más meticulosas de sus bobinas.

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