El nuevo minireactor de fusión de 80 cm. de diámetro no debería existir

El ST40 es un pequeño reactor de fusión experimental de apenas un metro de ancho que puede alcanzar hasta 100 millones de grados Celsius. Se trata de la mayor temperatura jamás registrada por un dispositivo de ese tamaño y un avance sin precedentes en el campo de la fusión nuclear, según los investigadores del Organismo Internacional de Energía Atómica (IAEA).

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Jesús Díaz

El dispositivo experimental ha sido desarrollado por la compañía privada Tokamak Energy, una empresa especializada en energía de fusión comercial con sede en el Reino Unido. “Este logro corrobora que los Tokamaks esféricos (ST) son la vía óptima para suministrar energía de fusión comercial limpia, segura, de bajo coste, escalable y de despliegue mundial”, afirma la empresa.

Encapsulando la energía del Sol

Uno de los grandes retos a los que se enfrenta la fusión nuclear es la dificultad de lograr las temperaturas extremadamente altas que se necesitan para el proceso (del orden de cientos de millones de grados Celsius) y el confinamiento del plasma a altas presiones. Algo que el ST40 ha conseguido en tan solo cinco años de desarrollo y con un tamaño récord, ya que reactores más grandes han alcanzado temperaturas similares y mayores.

Un reactor de fusión busca replicar el proceso que ocurre de manera natural en el Sol, donde los núcleos de átomos ligeros, como el hidrógeno, se fusionan para formar núcleos más pesados, liberando una enorme cantidad de energía en el proceso. Como explica la IAEA, en el Sol “los núcleos colisionan unos contra otros a temperaturas de más de 10 millones de grados Celsius”. Aquí en la Tierra, esos átomos se confinan en un espacio muy pequeño para aumentar la probabilidad de colisión.

Los investigadores afirman que los resultados obtenidos en sus experimentos con el ST40 demuestran por primera vez que es posible “obtener temperaturas de iones relevantes para la fusión por confinamiento magnético comercial en un Tokamak esférico compacto”.

Un Tokamak mini

Un Tokamak es un dispositivo de confinamiento magnético utilizado para investigar y experimentar la fusión nuclear controlada. El nombre ‘Tokamak’ proviene del ruso y significa "cámara toroidal con bobinas magnéticas".

Mientras que los Tokamak convencionales como el Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER) posee una forma toroidal, como la de “una rosquilla”, el Tokamak Esférico ST40 tiene más forma de “manzana sin corazón” y su diámetro es tan compacto que abarca tan solo unos 80 centímetros.

"Los tokamaks esféricos maximizan la potencia de fusión con una mayor eficiencia, así como una menor inversión de capital, costes de funcionamiento y un menor espacio ocupado en comparación con los Tokamaks convencionales”, explica Stuart White, de Tokamak Energy, en declaraciones para IFLScience.

La competencia entre los minireactores

Los reactores compactos de fusión aún tienen que superar importantes obstáculos para convertirse en una realidad comercial, como los problemas relacionados con la estabilidad y eficiencia del plasma. Sin embargo, el creciente interés en el área y los avances en la tecnología han llevado a un prometedor aumento en su investigación y el desarrollo.

Estados Unidos ha conseguido desarrollar ya un reactor del tamaño de una papelera, el ‘Orbitron’ cuyo funcionamiento, basado en la fusión electrostática, no requiere de grandes imanes, elevadísimas temperaturas o potentes láseres para que funcione.

Por otro lado, en el sector de la energía nuclear por fisión se encuentran ya varios modelos de reactores compactos, como el modelo que funciona a base de sal del profesor Matthew Memmott de la Universidad Brigham Young o los minireactores nucleares japoneses que pueden generar hasta 500 kW de energía.