Los equipos del Tokamak Superconductor Avanzado Experimental (EAST), el reactor experimental de fusión nuclear más avanzado de China, lograron recientemente un hito importante. Sus operadores consiguieron mantener un plasma estable durante una impresionante duración de 1066 segundos, estableciendo un récord mundial que representa un avance significativo hacia la fusión nuclear comercial.
Para contextualizar, el EAST es un tokamak construido siguiendo un modelo similar al de ITER. Se trata de una cámara toroidal (con forma de donut) donde el plasma, el medio en el que tienen lugar las reacciones de fusión nuclear, queda confinado mediante gigantescos electroimanes, de ahí que esta técnica sea conocida como «confinamiento magnético».
La estabilidad del plasma: un desafío crucial en la fusión
El plasma es el corazón latente de estas reacciones de fusión. Para generarlo, primero se introduce una mezcla de tritio y deuterio en una cámara de vacío, que luego se calienta a temperaturas extremadamente altas (idealmente, por encima de los cien millones de grados Celsius).
Esta fase requiere un aporte de energía colosal, lo que puede parecer contradictorio, pero el esfuerzo vale la pena. A medida que la densidad y la temperatura del plasma aumentan, también lo hace la probabilidad de que dos átomos se fusionen. Esto significa que el reactor produce cada vez más energía a medida que opera. Si se logra estabilizar este estado durante un tiempo suficiente, se alcanza lo que se llama el «umbral de ignición»: la reacción se vuelve autosostenida y puede continuar sin necesidad de más energía externa, alcanzando la etapa de producción neta de energía.
Sin embargo, estabilizar el plasma es una tarea extremadamente compleja, ya que se trata de un elemento muy inestable y difícil de controlar. Incluso la más mínima fluctuación en la temperatura o en el campo magnético generado por los electroimanes puede detener la reacción abruptamente. Por ello, una parte significativa de los trabajos en estos tokamaks experimentales se centra en estabilizar el plasma. Un ejemplo es DeepMind, la filial de Google especializada en inteligencia artificial, que desarrolló un modelo de IA sofisticado para optimizar la configuración del plasma dentro de un reactor y mejorar su estabilidad.
Un paso hacia el umbral de ignición
A pesar de todos estos esfuerzos, ningún reactor experimental ha logrado aún establecer todas las condiciones necesarias para alcanzar el umbral de ignición. Sin embargo, los ingenieros, especialmente los encargados del EAST, están cada vez más cerca. En 2023, este reactor ya había batido el récord de duración al estabilizar su plasma durante 403 segundos. Ahora, con un tiempo de confinamiento de 1066 segundos, ha más que duplicado su propio récord anterior, lo que supone un avance considerable en la búsqueda del umbral de ignición.
No obstante, esto no implica que un reactor de fusión completamente funcional, capaz de generar energía casi ilimitada, esté a la vuelta de la esquina. Aunque este avance es un logro digno de reconocimiento, el camino por recorrer sigue siendo largo, y probablemente pasarán varias décadas antes de que se desarrolle un tokamak completamente operativo y rentable.
Buenas noticias para ITER
La buena noticia es que China es un miembro destacado del consorcio ITER, la organización internacional que trabaja en el desarrollo del reactor del mismo nombre en el sur de Francia. Esto significa que todos los avances del EAST beneficiarán directamente a este ambicioso programa, uno de los más prometedores para abrir las puertas a la fusión comercial. Los ingenieros podrán aprovechar los progresos del EAST, así como de otros reactores como el KSTAR coreano, para perfeccionar ITER mientras se prepara para producir su primer plasma.
Cabe señalar que este objetivo se ha retrasado recientemente hasta 2034 como mínimo, diez años más tarde de lo inicialmente previsto, debido a varios obstáculos técnicos y normativos. En este contexto, las contribuciones de estos otros tokamaks son aún más valiosas. El objetivo ahora es avanzar lo más posible para que ITER pueda operar en las mejores condiciones una vez que este monumental proyecto esté terminado.
Mientras tanto, será importante seguir de cerca los avances del EAST y de sus congéneres, así como el desarrollo de otros tipos de reactores experimentales. Entre ellos se encuentran los reactores de confinamiento inercial, otro enfoque muy prometedor que podría ayudarnos a dominar esta fuente de energía capaz de transformar nuestra civilización. Aunque el camino sea largo, el proceso para alcanzarlo será, sin duda, fascinante.
[Fuente: Journal Du Geek]
