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Superan el límite de densidad de los reactores de fusión nuclear

En el reactor nuclear chino EAST han logrado por primera vez superar el límite empírico de densidad del plasma. Es decir, han conseguido mantener estable el plasma de fusión a una densidad mucho mayor de la que se suponía que se obtendría en este tipo de reactores hasta ahora. Así, han demostrado que se puede superar uno de los principales obstáculos que este tipo de reactores han tenido durante muchos años. “Lo que han conseguido es muy importante”, afirma Fernando Plazaola, catedrático de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU.

En los reactores tipo tokamak, un plasma deuterio-tritio para obtener la fusión se confina mediante campos magnéticos. Para iniciar las reacciones de fusión, es decir, para que los núcleos del deuterio y del tritio se fusionen, es necesario aportar mucha energía a la máquina. Y para obtener energía a través de la fusión, la reacción de fusión debe liberar más energía de la que se le debe dar inicialmente. Sin embargo, todavía no se ha conseguido alcanzar la cantidad de energía que se le debe proporcionar.

En los rectores de confinamiento magnético, esto depende de tres parámetros importantes: la temperatura del plasma, el tiempo que permanece en estado de plasma y la densidad del plasma. “Hasta ahora se pensaba que la densidad del plasma estaba limitada —explica Plazaola—, ya que se veía empíricamente que si se sobrepasaba ese límite el plasma se volvía inestable”. De hecho, aunque el plasma no entra en contacto con las paredes del reactor gracias al confinamiento magnético, los neutrones que se liberan durante las reacciones de fusión escapan y golpean la pared metálica, lo que provoca que el plasma se desestabilice y se enfríe.

sin embargo, según la teoría de la autoorganización del muro de plasma (PWSO), propuesta en 2022, se podían obtener densidades superiores al límite citado mediante el equilibrio entre plasma y paredes metálicas. Pues eso es lo que el EAST tokamak chino acaba de demostrar experimentalmente: Se cumple la teoría PWSO y se puede obtener plasma estable a densidades más altas del plasma.

“Este logro es muy importante para lograr igualar la energía necesaria para iniciar la fusión con la que se obtiene en la reacción —dice Plazaola—, ya que supuestamente la densidad del plasma ya alcanzado el valor máximo permite valores aún mayores”. Por otro lado, recuerda que la fusión efectiva depende de los tres parámetros mencionados. “En este camino, cabe señalar que hace un año obtuvieron otro logro importante de EAST: el récord de tiempo de confinamiento del plasma. ¡Es evidente que los chinos están dando pasos agigantados!”.