En el área de la fusión del litro núcleo (Reactor internacional de termonuklear -expercector), El reactor experimental que enseña un consorcio internacional en la ciudad francesa de Cadarache monopoliza todos los ojos. Sin embargo, en el antiguo continente, también tenemos otras máquinas de energía de fusión que también son muy importantes. El reactor experimental de Wendelstein 7-Xque se instala en uno de los edificios que el Instituto Max Planck tiene para la plasmafísica en Greifswald (Alemania) es uno de ellos.
Su objetivo es contribuir al desarrollo de las tecnologías que están involucradas en el estado de ánimo de los reactores de fusión central por limitación magnética, pero su fórmula difiere de la propuesta por Iter o Jet. De hecho, el reactor Wendelstein 7-X es un diseño de tipo Estelar. La diferencia más obvia entre los reactores de Tokamak y Stellarator Está en su geometría. Los primeros tienen una forma toroidea (o una dona), y la segunda tiene una geometría más compleja que se asemeja a una dona retorcida.
Sin embargo, la diferencia fundamental entre estas dos construcciones es que los reactores Tokamak Exigen que los campos magnéticos que restrinjan el plasma se generen por bobinas e inducidos por el plasma mismos mientras están en los reactores Estelar Todo está hecho con bobinas. No hay electricidad dentro del plasma. En resumen, estos son más complejos y difíciles de construir. Afortunadamente, el experimento Wendelstein 7-X ya ofrece resultados extraordinariamente prometedores.
Registro global en plasma a largo plazo
Las primeras pruebas realizadas en este reactor de fusión entre 2015 y 2018 salieron según lo planeado. En noviembre de este año fue un momento importante en su ruta de viaje: era necesario modificar un sistema de enfriamiento de agua, la evacuación efectiva efectiva del resto de la energía térmica de las paredes de las paredes del peine de vacío y un sistema que permitió el PLAS de los PLAS de la alta temperatura. El trabajo requerido por estas modificaciones se completó con éxito en agosto de 2022.
El sistema de calefacción de resonancia ciclotónica electrónica ofrece más de 1 MW de electricidad para el plasma
Si los científicos introducen modificaciones tan importantes en un experimento tan complejo, se ven obligados a verificar todo lo obsesionado antes de que la máquina se reinicie nuevamente para garantizar que todo salga correctamente. Afortunadamente, todo salió bien y en febrero de 2023 el reactor Wendelstein 7-X alcanzó un hito importante: logró restringir y estabilizar el plasma durante 8 minutos ininterrumpidos en el que el reactor del reactor proporcionó una energía total de 1.3 Gigajulios. Pero no fue suficiente. Ahora era el momento de enviar esta máquina a una nueva fase de mantenimiento y renovación para continuar.
Un año después, el reactor se preparó nuevamente para llevar a cabo nuevos experimentos y ahora tiene mejoras significativas. Los técnicos que han trabajado en él en los últimos meses han optimizado los sistemas de control y adquisición de datos, mejoraron el sistema de calentamiento de plasma e implementaron alrededor de 50 pruebas de diagnóstico adicionales. El sistema de calefacción más relevante de todas estas mejoras es ahora, porque gracias a la aplicación de microondas, ahora puede generar más de 1 megavatio de electricidad en el plasma. Esta tecnología es un sistema electrónico de calefacción de resonancia ciclotónica (ECRH o Calentamiento de resonancia de ciclotrón de electrones en Inglés).
Los primeros resultados no se dieron para la llegada. Y es que este reactor alemán registró un récord mundial el 22 de mayo Por 43 segundos. Hasta ahora, ninguna otra máquina de fusión ha extendido el triple producto en descargas de plasma a largo plazo. No es difícil entender cuál es el triple producto (también se conoce como criterios de Lawson). De hecho, no es más que una métrica que evalúa la densidad de los artículos de plasma, su temperatura y tiempo, lo que mantiene la restricción magnética con el propósito de medir el rendimiento de la reacción de la fusión.
Esta estrategia es esencial porque puede determinar los ingenieros si el reactor de fusión ha superado el umbral que le permite generar más energía de la necesaria para calentar el plasma. Tan pronto como se ha alcanzado este punto, el equilibrio energético se vuelve positivo y la reacción de fusión puede invertir continuamente en el sistema de calentamiento con el tiempo sin energía. Este hito no hubiera sido posible sin la intervención de los nuevos paquetes de hidrógeno congelados desarrollados por el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (EE. UU.). Sin embargo, todavía hay algo que no se pasa por alto: durante la campaña que el reactor acaba de terminar, entregó 1.8 gigajacles energía para que claramente superó los 1.3 gigajios que alcanzó en febrero de 2023.
Imagen | MPI para plasmafísica, Jan Hosan
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