Récord de calor y estabilidad: el reactor de fusión nuclear de Corea alcanza los 100 millones de °C durante 30 segundos

Aunque todavía está lejos, con cada logro conseguido se acorta la distancia: la energía de fusión nuclear continúa sumando avances. Tal y como explican desde la BBC no hay que confundirla con la fisión y los residuos radiactivos que deja a su paso, sino que se trata de una fuente de energía limpia que intenta replicar los procesos del Sol en la Tierra. 

La denominada "tecnología más prometedora para la humanidad", según Stephen Hawking, tiene por delante muchos obstáculos que sortear para ser viable, pero acaba de lograr un nuevo récord: el reactor de fusión nuclear de Corea ha llegado a los 100 millones de °C durante 30 segundos, según recogeNew Sciencist.

Aunque por separado se había logrado llegar a esta temperatura y a esta duración, nunca hasta ahora se había podido lograr de forma simultánea. 

En el pasado 2021, un experimento creó una reacción lo suficientemente energética como para ser autosostenible. También se están preparando diseños conceptuales para un reactor comercial, y se trabajan en el gran reactor de fusión experimental ITER en Francia.

El nuevo hito, dirigido por Yong-Su Na de la Universidad Nacional de Seúl en Corea del Sur y su equipo, consiguió ejecutar una reacción a las temperaturas extremadamente altas que se requerirán para un reactor viable y mantener durante 30 segundos de forma estable el estado caliente e ionizado de la materia que se crea dentro del dispositivo. 

Si el plasma toca las paredes del reactor, se enfría y daña la cámara que lo contiene. Para evitarlo se emplean campos magnéticos, una barrera de transporte de borde (ETB), o una barrera de transporte interna (ITB) que crea una presión más alta cerca del centro del plasma. Sin embargo, todas estas soluciones pueden provocar inestabilidad. 

Para conseguir la tan ansiada estabilidad, este equipo empleó la técnica ITB modificada en el dispositivo de Investigación Avanzada Tokamak Superconductora de Corea (KSTAR), logrando una densidad de plasma mucho más baja. Este enfoque sube la temperatura en el centro del plasma y la reduce en el borde, prolongando la vida útil de los componentes del reactor.

Los expertos subrayan que hay varias opciones clave para incrementar la energía de fusión nuclear de un reactor: puede calentarse mucho el plasma, aumentar el tiempo de confinamiento o hacerlo muy denso. 

Estos investigadores han descubierto que la baja densidad es clave, y que los iones "rápidos" o más energéticos en el núcleo del plasma, la llamada mejora regulada por iones rápidos (FIRE), es arte integral de la estabilidad. Queda seguir ahondando en la comprensión de estos mecanismos. 

"Es emocionante, pero existe una gran incertidumbre sobre qué tan bien se adapta nuestra comprensión de la física a dispositivos más grandes. Así que algo como ITER va a ser mucho más grande que KSTAR”, apunta Dominic Power, del Imperial College de Londres.

La reacción se paró por limitaciones con el hardware después del medio minuto de estabilidad, aunque el futuro cabe esperar que se amplíe esta duración. Ahora, KSTAR se ha cerrado temporalmente para hacer actualizaciones. Los componentes de carbono en la pared del reactor se sustituirán por tungsteno para mejorar la reproducibilidad de los experimentos.

Además de física, es ingeniería. Entre los obstáculos técnicos que hay que superar destacan la creación de métodos para extraer calor del reactor y usarlo para generar corriente eléctrica. Según Brian Appelbe del Imperial College London, FIRE es un paso adelante, pero por el momento la comercialización se sigue antojando difícil.

Las conclusiones y hallazgos del experimento han sido publicados en la revista Nature.