La fusión nuclear es el futuro de la generación de energía, una fuente inagotable, potente y limpia de electricidad. Pero para ello hay que sobrepasar un montón de obstáculos técnicos. Un grupo de físicos del MIT acaba de resolver uno de los más intrigantes: la pérdida de calor.

Los modelos actuales de reactor de fusión más extendido son los Tokamak. Consisten en una enorme cámara en forma de anillo en la que una serie de láseres de alta potencia provocan la fusión nuclear de una pequeña cantidad de isótopos de hidrógeno (normalmente deuterio y tritio). El resultado de esa fusión es una nube de plasma no muy distinta de las reacciones que tienen lugar en el núcleo de las estrellas. Para contener ese plasma a entre 100 y 150 millones de grados, los reactores de fusión utilizan una serie de enormes electroimanes que generan un campo magnético.

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Interior de un reactor de fusión tipo Tokamak. Foto: Wikimedia Commons.

Uno de los mayores problemas de la fusión nuclear es que la enorme cantidad de energía que genera la fusión de los átomos tiende a disiparse demasiado rápido debido a turbulencias internas, lo que merma mucho la potencia de salida del reactor en relación a la energía que consume para mantenerse activo. Hasta ahora, todos los intentos de crear modelos computerizados de estas corrientes habían resultado un fracaso.

Un grupo de científicos del MIT ha dado con la clave del problema tras procesar los datos del reactor de fusión Alcator C-Mod mediante un superordenador. El Alcator es un reactor experimental de tipo Tokamak ubicado en el Centro de Fusión y Ciencias del Plasma del MIT. No ha sido fácil. Cada simulación requiere 15 millones de horas de cálculos realizados por el equivalente a 17.000 procesadores. Cada simulación tarda 37 días en completarse.

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El problema no es otro que las turbulencias causadas por las corrientes de electrones. Durante más de una década se pensaba que las turbulencias en el plasma contenido en un reactor de fusión se debían fundamentalmente a corrientes de iones. Se conocía que había turbulencias causadas por los electrones, pero todas las mediciones apuntaban a que eran de mucha menor magnitud.

Las simulaciones efectuadas por el MIT han revelado que las corrientes de electrones no solo no se ven anuladas por las de iones, sino que tienen un orden de magnitud equivalente y son las principales causantes de la disipación de calor. El descubrimiento es crucial, porque ayuda entender cómo se mueve el flujo de plasma dentro del reactor es la única manera de introducir los cambios necesarios para optimizar el funcionamiento del reactor. [vía Futurism]

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