El Stellarator tiene imanes permanentes, una novedad en un experimento de fusión.
Un equipo de físicos e ingenieros del Laboratorio de Física de Plasma de Princeton construyó un reactor de fusión por torsión conocido como stellarator que utiliza imanes permanentes, mostrando una forma potencialmente rentable de construir potentes máquinas. Su experimento, llamado MUSE, se basa en piezas impresas en 3D y disponibles en el mercado.
La fusión nuclear, la reacción que alimenta estrellas como nuestro Sol, produce enormes cantidades de energía al fusionar átomos (que no debe confundirse con la energía nuclear). fisión, que produce menos energía al dividir átomos ). La fisión nuclear es la reacción en el núcleo de los reactores nucleares modernos que propulsan electricidad redes; los científicos aún tienen que descifrar el código sobre la fusión nuclear como fuente de energía. Incluso una vez que se haya alcanzado ese objetivo tan buscado, la ampliación la tecnología y hacerlo comercialmente viable es su propia bestia.
Los estelaradores son dispositivos con forma de rueda que contienen plasmas de alta temperatura, que se pueden ajustar para fomentar las condiciones para las reacciones de fusión. Son similares a tokamaks, dispositivos en forma de donut que ejecutan reacciones de fusión. Los Tokamaks dependen de los solenoides, que son imanes que transportan corriente eléctrica. MUSE es diferente.
“El uso de imanes permanentes es una forma completamente nueva de diseñar estelaradores”. dicho Tony Qian, estudiante de posgrado en el Laboratorio de Física de Plasma de Princeton y autor principal de dos artículos publicados en el Revista de física del plasma y Fusión nuclear que describen el diseño del experimento MUSE. “Esta técnica nos permite probar nuevas ideas de confinamiento de plasma rápidamente y construir nuevos dispositivos fácilmente .”
Los imanes permanentes no necesitan corriente eléctrica para generar sus campos magnéticos y pueden adquirirse en el mercado. El experimento MUSE bloqueó tales imanes en una cáscara impresa en 3D.
“Me di cuenta de que incluso si estuvieran situados junto a otros imanes, los imanes permanentes de tierras raras podrían generar y mantener los campos magnéticos necesarios para confinar el plasma para que puedan ocurrir reacciones de fusión”, Michael Zarnstorff, científico investigador del laboratorio e investigador principal del proyecto MUSE, en un comunicado de prensa. “Esa es la propiedad que hace que esta técnica funcione”.
El año pasado, científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) del Departamento de Energía logró el punto de equilibrio en una reacción de fusión; es decir, el La reacción produjo más energía de la que se necesitó para alimentarla.. Sin embargo, ese elogio no tiene en cuenta el “poder de pared” necesario para inducir la reacción. En otras palabras, aún queda mucho tiempo para , un largo camino por recorrer.
El avance del LLNL se logró al hacer brillar potentes láseres en una bolita de átomos, un proceso diferente a las reacciones de fusión basadas en plasma que ocurren en tokamaks y stellarators. Pequeños ajustes en los dispositivos, como la implementación de imanes permanentes en MUSE o un desviador de tungsteno mejorado en el tokamak KSTAR, facilitará a los científicos replicar las configuraciones experimentales y realizar experimentos a altas temperaturas durante más tiempo.
En conjunto, estas innovaciones permitirán a los científicos hacer más con los plasmas al alcance de sus manos, y tal vez, sólo tal vez, alcancen el tan cacareado objetivo de una energía de fusión utilizable y escalable.
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