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El futuro de la electricidad ilimitada pasa por este nuevo metal chino
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El futuro de la electricidad ilimitada pasa por este nuevo metal chino

Científicos chinos desarrollan un proceso para forjar tungsteno totalmente puro que no se rompe, un logro sin precedentes vital para la fusión nuclear segura a largo plazo

Foto: investigadores chinos han creado un tungsteno puro que ayudará a mantener estable la fusión nuclear. (Reuters)
investigadores chinos han creado un tungsteno puro que ayudará a mantener estable la fusión nuclear. (Reuters)

Un equipo de investigadores de la Academia de Ciencias de Hefei, en China, ha desarrollado un nuevo proceso de forja con el que han conseguido unos cristales de tungsteno puro. Este material es fundamental para construir el recubrimiento de la cámara de vacío de los reactores de fusión. Aunque, según apuntan sus descubridores, también se puede usar para fabricar proyectiles armamentísticos.

Foto: La Z Machine de Sandia National Laboratories (SNL)

El tungsteno es actualmente el material preferido para recubrir el interior de las cámaras de vacío de los reactores de fusión nuclear. En el interior de estas cámaras el gas de hidrógeno se llega a calentar a temperaturas que alcanzan los 150 millones de grados centígrados, esto es diez veces la temperatura del núcleo del Sol.

A pesar de que el tungsteno es uno de los elementos naturales más resistentes y que tiene el punto de fusión más alto de todos los metales, después de mucho tiempo de contacto con la radiación tiende a fracturarse y hay que reemplazarlo.

placeholder El reactor de fusión EAST en Heifei. (EAST)
El reactor de fusión EAST en Heifei. (EAST)

Los investigadores chinos han creado un método con el que obtener tungsteno puro que, según ellos, es mucho más fuerte que otras aleaciones que se han probado con anterioridad. Los resultados de esta investigación se han publicado en la revista revisada por pares Acta Materialia.

"En el mejor de los casos, no queremos nada más que tungsteno en el material de la pared porque las impurezas pueden causar alguna perturbación imprevisible en la reacción de fusión", asegura el profesor Fang Qianfeng, uno de los autores del estudio.."Cuanto mayor sea la pureza del tungsteno, menor será el riesgo para la producción de energía de fusión".

Cómo lo han conseguido

Los hornos industriales por lo general no llegan a la temperatura que hace falta para fundir el tungsteno, 3.422 ºC. Así que el procedimiento normal es convertirlo en polvo fino y con él llenar un molde que luego se calienta a más de 2.200 ºC para formar bloques de cristales.

La solución de los investigadores fue bajar la temperatura a una quinta parte y luego forjar el tungsteno con un potente martillo caliente. Con este proceso consiguieron crear una estructura de cristales apilados en capas desconocida hasta ahora.

placeholder El nuevo método de forjado consigue un tungsteno puro y más resistente. (CASH)
El nuevo método de forjado consigue un tungsteno puro y más resistente. (CASH)

El equipo observó que en las capas de cristal se formaron algunas grietas que estaban distribuídas aleatoriamente por toda la superficie. Aunque este tipo de grietas no son nada deseables en general, los investigadores descubrieron que ese fallo causaba que los cristales se movieran libremente a nivel atómico. Estos movimientos, según los científicos, podrían ayudar a absorber la energía de los impactos y hacer que el material sea fuerte pero flexible.

Un paso más hacia la energía de las estrellas

Además, este nuevo procedimiento de forjado, admite el equipo, es relativamente simple de replicar y se puede escalar para la producción en masa.

Los investigadores chinos también ven una aplicación clara de este material en la industria armamentística. Según apunta el South China Morning Post, un material con esta resistencia y densidad se puede usar en la fabricación de proyectiles y hacer que pudieran perforar los blindajes y las superficies como el hormigón con más facilidad.

Foto: Imagen del experimento de fusión por láser chino. (Academia de las Ciencias china)

China es el mayor productor de tungsteno del mundo y el que mayores reservas posee. Además, es uno de los países más avanzados en fusión nuclear con tres reactores en funcionamiento en el país: el HL-2A(M) en Chengdu y el J-TEXT en Wuhan y el EAST en Hefei. El EAST batió un récord histórico el pasado verano al mantener un bucle de plasma a 70 millones de grados centígrados durante 17 minutos. No consiguió generar energía, pero es un paso de gigante en sus aspiraciones por domar una fuente de energía barata y sostenible que se produce de forma natural en las estrellas.

Un equipo de investigadores de la Academia de Ciencias de Hefei, en China, ha desarrollado un nuevo proceso de forja con el que han conseguido unos cristales de tungsteno puro. Este material es fundamental para construir el recubrimiento de la cámara de vacío de los reactores de fusión. Aunque, según apuntan sus descubridores, también se puede usar para fabricar proyectiles armamentísticos.

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