Científicos probarán el primer reactor de fusión nuclear del mundo este verano
El Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER), si las cosas van según lo planeado, se acercará un paso más a convertirse este verano en el primer reactor de fusión nuclear del mundo en funcionamiento, cuando los científicos realicen sus pruebas inaugurales.
La fusión nuclear, tradicionalmente, se ha utilizado como el principio científico central detrás de las ojivas termonucleares. Pero la misma tecnología que impulsa nuestras armas de destrucción masiva podría, teóricamente, aprovecharse para impulsar nuestras ciudades. Este sería el primer reactor de fusión capaz de producir más energía de la necesaria para funcionar.
Si podemos construir y operar reactores de fusión de manera segura, es casi seguro que podríamos resolver la crisis energética global para siempre. Pero eso es un gran si.
La fusión es difícil
Cuando los núcleos de dos átomos se fusionan, liberan una cantidad increíble de energía. La gran idea detrás de un reactor de fusión es usar una cantidad relativamente pequeña de energía para liberar una cantidad inmensa. Así es como funcionan el sol y otras estrellas, es decir, por qué son tan brillantes y liberan cantidades tan inmensas de calor.
Recrear el cosmos en un laboratorio es una tarea increíblemente compleja, pero básicamente se reduce a encontrar los materiales correctos para el trabajo y descubrir cómo forzar la reacción que queremos a escalas útiles.
ITER podría cambiarlo todo
Los científicos no esperan comenzar las operaciones de baja potencia en el sitio del ITER hasta 2025. Sin embargo, las pruebas iniciales comienzan en junio.
Este verano, los investigadores de EUROfusion pondrán en marcha el Joint European Torus (JET), un experimento independiente diseñado para ajustar las necesidades de combustible y material para el experimento ITER antes de su inminente lanzamiento.
La principal diferencia entre JET e ITER está en la escala. De hecho, aunque JET fue lo primero, el inicio del diseño ITER se convirtió en una parte esencial del experimento JET. Los científicos cerraron JET durante un período de meses para rediseñarlo para que funcionara con el proyecto ITER.
De esta forma, JET es una especie de prueba de concepto para ITER. Si todo va bien, ayudará a los investigadores a resolver problemas importantes como el uso de combustible y la optimización de la reacción.
Pero la fusion es dificil
Resolver la fusión nuclear implica más que simplemente conseguir la mezcla de combustible correcta, pero eso es realmente la mayor parte. Las condiciones para la fusión nuclear controlada son mucho más difíciles de lograr que, por ejemplo, simplemente hacer una ojiva que explote. Sin embargo, esto es más un problema técnico y de ingeniería que un problema de seguridad.
En teoría, los reactores de fusión nuclear son completamente seguros. El tipo de radiación peligrosa o situaciones de fusión del reactor que pueden ocurrir con la fisión son, esencialmente, imposibles con la fusión.
El verdadero problema es que tiene que hacerlo bien para producir suficiente energía para que sea útil. Y, por supuesto, hay que controlarlo para que no produzca demasiado. Esto es fácil de hacer si imagina la fusión en la escala de núcleos uno a uno. Pero incluso las supercomputadoras modernas luchan por simular la fusión a escalas lo suficientemente grandes como para ser útiles.
Qué sigue
Una vez que JET comience este verano, tendremos la oportunidad de abordar algunos de estos problemas. Y luego, en 2025, el ITER comenzará un ciclo de servicio de diez años en el que operará en reacciones de hidrógeno de baja potencia.
Durante ese tiempo, los científicos monitorearán el sistema mientras exploran simultáneamente un enfoque multidisciplinario para resolver las diversas inquietudes de ingeniería que surgen. En el centro de estos esfuerzos estará la creación de sistemas de aprendizaje automático y modelos de inteligencia artificial capaces de impulsar las simulaciones necesarias para escalar los sistemas de fusión.
Finalmente, en 2035, cuando el equipo del ITER tenga suficientes datos e información, cambiará la fuente de combustible de hidrógeno del reactor por deuterio y tritio, dos átomos que tienen mucha más fuerza.
Si todo va según lo planeado, podríamos estar dentro de un par de décadas de cambiar la crisis energética mundial por una abundancia impulsada por la fusión.
