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miércoles, 7 de septiembre de 2011

El mayor dispositivo de fusión del mundo vuelve a ponerse en marcha

Joint European Torus (JET)
Septiembre es tradicionalmente el mes en el que todo vuelve a cobrar su ritmo normal, también en el ámbito de la investigación sobre energía de fusión. Científicos europeos dedicados a la instalación del Joint European Torus (JET), el dispositivo de fusión por confinamiento magnético más grande del mundo, han iniciado la primera ronda de experimentos tras un periodo de 22 meses en el que el dispositivo se detuvo para ejecutar labores de mejora y mantenimiento.

Los investigadores de JET investigan el potencial de la energía de fusión como fuente de energía segura, limpia y prácticamente ilimitada. La investigación está coordinada en virtud del Acuerdo Europeo para el Desarrollo de la Fusión (EFDA), firmado por los 27 Estados miembros y Suiza. El proyecto JET es parte de las fases preparatorias que darán paso a la construcción del Reactor termonuclear experimental internacional (ITER).

ITER, financiado en parte por la Comisión Europea mediante el área temática Investigación sobre la energía de fusión del Séptimo Programa Marco (7PM) de la Comunidad Europea de la Energía Atómica (Euratom), es un proyecto internacional de investigación e ingeniería dedicado a la construcción en Cadarache (Francia) del dispositivo de fusión tokamak más grande y avanzado del mundo. El proyecto ITER trata de lograr una transición del estudio de la física de plasma a la construcción de centrales de energía eléctrica de fusión a escala real.

La energía de fusión imita los procesos de liberación de energía que se producen al fusionarse núcleos atómicos ligeros para formar átomos más pesados. Este proceso es el generado en las estrellas y los científicos ambicionan reproducirlo en centrales de fusión en la Tierra. En un reactor de fusión, núcleos de isótopos de hidrógeno, deuterio y tritio se fusionan a temperaturas elevadas y producen helio y neutrones de alta energía. Una central eléctrica comercial utilizaría el calor generado por los neutrones al frenarse en un material más denso para generar electricidad. Además, las reacciones de fusión se producen cuando las temperaturas superan los 100 millones de grados.

La comunidad científica asegura que los procesos de generación de energía por fusión atómica no producen gases de efecto invernadero ni residuos radioactivos.

JET, ubicado en la actualidad en el Centro Culham de Energía de Fusión (Reino Unido), es la única máquina capaz de manejar la mezcla de combustible de deuterio y tritio que se utilizará en el ITER y en las centrales de energía de fusión comerciales.

Durante el largo periodo de inactividad de JET se ha procedido al proyecto ITER-Like Wall, mediante el que se ha instalado un nuevo 'muro similar al del ITER', gracias al cual JET se convertirá en la primera máquina que pruebe los materiales con los que se construirá el ITER. En total se han eliminado y sustituido cerca de 86.000 componentes, en su mayor parte mediante tecnología guiada por control remoto. En el interior de la vasija se han instalado azulejos fabricados con berilio y tungsteno. El berilio se utiliza en la pared principal, mientras que el tungsteno, gracias a su elevado punto de fusión, se utiliza para el componente de escape llamado 'derivador', que ha de soportar un enorme flujo de calor.

Lorne Horton, director del departamento JET del EFDA, anunció: "Los próximos experimentos tratarán de verificar que los materiales elegidos para la pared del ITER se comportan como es debido".

Francesco Romanelli, coordinador del EFDA, comentó el trabajo de actualización de JET: "Probablemente sea la mayor cantidad de esfuerzo que se ha dedicado a JET tras la construcción de la propia máquina. Gracias a la experiencia y la contribución de numerosos laboratorios de fusión, el equipo de JET ha logrado construir un ITER en pequeño. Comenzamos con muy buen pie gracias a la elevada pureza de los plasmas generados en condiciones similares a las del ITER, un buen augurio para el empleo de estos materiales de recubrimiento en el ITER."

La segunda mejora llevada a cabo durante esta 'ITV de la fusión' es un aumento del 50 % en la potencia de calentamiento. Gracias a la energía adicional, JET logrará mayor temperatura de plasma y se aproximará a las condiciones que se darán en ITER. Los sistemas de control y diagnóstico creados por los laboratorios asociados al EFDA permitirán investigar con mayor intensidad los retos científicos a los que se enfrentará el ITER.

Maximos Tsalas, un científico con experiencia en el proyecto JET, se encontraba el 24 de agosto en la sala de control con otros científicos durante la reactivación de JET tras su actualización, todos deseosos de observar si era capaz de producir su primer plasma tras la instalación del muro similar al del ITER: "Hace más de un año que no me dedico a JET. Ahora que he vuelto he de decir que los avances logrados son sorprendentes. JET es una máquina completamente nueva. Me siento extremadamente privilegiado por poder tomar parte en esta primera tanda de experimentos. La campaña que se acerca contendrá muchos retos, pero todos deseamos comprobar el funcionamiento de los sistemas nuevos y aprender a manejar la instalación con el nuevo muro. JET alcanzará de forma progresiva su potencia completa para investigar los materiales del ITER bajo condiciones semejantes a las que se darán en él", indicó.

Para sorpresa de los científicos, el primer plasma creado con el muro similar al del ITER duró 15 segundos. Peter Lomas, director de Operaciones de Plasma, explicó: "Logramos plasma sin impurezas y al primer intento. Estábamos preparados para hacer frente a complicaciones, pero sólo fue necesario actuar como si estuviéramos utilizando el anterior muro de carbono. No lo esperábamos".

Guy Matthews, director del proyecto ITER-Like Wall, indicó: "La primera impresión de las lecturas del espectroscopio es que el plasma era muy limpio. Obtuvimos resultados impresionantes, sobre todo si se tiene en cuenta el enorme volumen de componentes nuevos".

CORDIS: Servicio de Información en I+D Comunitario

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