Finalizó la construcción del imán más potente del mundo

En los últimos años, los científicos han tratado de generar la fusión nuclear a través de energía inagotable y limpia de residuos, emulando el proceso por el cual fuentes naturales como las estrellas o el Sol obtienen su energía. El problema radica en que los cuerpos celestes tienen la ventaja de la gravedad, lo que propicia la reacción de fusión, sin embargo, en la Tierra se requieren imanes muy poderosos para encapsular este tipo de energía.

Ahora, tras una década de diseño y fabricación, el centro de física nuclear General Atomics, con base en San Diego, California, ha creado el imán más potente del mundo, que servirá de contención y pieza clave del Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER), el cual imitará la energía de las estrellas.

El imán más poderoso jamás creado

Para pensar en imitar el proceso por el cual las estrellas obtienen energía, los científicos han tenido que pensar cómo crear algo alternativo al confinamiento gravitatorio. Se trata de calentar el combustible de los reactores hasta que alcance entre 150 y 300 millones de grados centígrados. Una temperatura hasta 10 veces superior a la del núcleo del Sol para que los núcleos de hidrógeno se fusionen.

En reemplazo al confinamiento gravitatorio, General Atomics creó un confinamiento magnético a través de campos magnéticos que confinan y guían el gas plasmático en el interior del reactor. Asimismo, pensaron en un imán enormemente intenso y uniforme en su interior, pero débil en el exterior, que será parte del corazón del complejo motor magnético de ITER y se ubicará en el interior del orificio central de la cámara de vacío.

John Smith, director de ingeniería de General Atomics, explica que este poderoso imán es conocido como el corazón latiente del ITER porque desempeña «un papel fundamental para contener y calentar el plasma durante la fusión».

Cuando esté completamente ensamblado, el también llamado Solenoide Central tendrá 18 metros de alto y 4,25 metros de ancho, y pesará 1.000 toneladas. Su fuerza será 280.000 veces mayor que el campo magnético terrestre, y las estructuras de soporte para el imán central deberán soportar fuerzas iguales al doble del empuje del despegue de un transbordador espacial.

Por ser tan pesado, este solenoide requerirá un camión especial de transporte. Esta vez, un buque oceánico será el encargado de llevarlo desde Houston hasta Francia.

Rumbo a completar el ITER

El ITER es la mayor máquina experimental que demostrará la viabilidad de la energía de fusión nuclear que se construye en el sur de Francia. El tamaño y peso de las piezas que lo componen es inmenso.

La estructura del ITER contiene una serie de imanes semiconductores en forma de rosquilla en la parte exterior de la cámara de vacío, de una clase denominada tokamak. Todo esto servirá para que genere una potencia de fusión importante, de 500 MW durante aproximadamente siete minutos. Lo que en términos de electricidad se traduciría en lo suficiente para abastecer 200 mil hogares.

Al interior del tokamak se inyecta una pequeña cantidad de gas deuterio y tritio, que se calienta a altas temperaturas y se convierte en un plasma ionizado, que parece una nube. Los imanes, como el creado por General Atomics confinan y dan forma al plasma, manteniéndolo alejado de las paredes metálicas. Cuando este material alcanza los 150 millones de grados Celsius, es cuando se produce la fusión nuclear.

ITER es una colaboración de 35 países socios. La Unión Europea, el Reino Unido, Suiza, China, India, Japón, Corea, Rusia y Estados Unidos. «El proyecto es la colaboración científica más compleja de la historia», afirma Bernard Bigot, director general de la Organización ITER.

Hasta ahora, el ITER está construido en un 75%. Comenzará sus pruebas en las instalaciones de Carandache, Francia en la próxima mitad de este siglo. Tras completarse su construcción, este megaproyecto dará un paso importante hacia el futuro. Se estima que se alcanzará el Primer Plasma en 2025 y las primeras operaciones con deuterio y tritio en 2035.

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