Los científicos se acercan más a la energía de fusión con el descubrimiento de un proceso que estabiliza los plasmas

19

Los científicos que buscan llevar a la Tierra la reacción de fusión que alimenta el sol y las estrellas deben mantener el plasma supercaliente libre de interrupciones. Ahora, los investigadores del Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) han descubierto un proceso que puede ayudar a controlar las interrupciones que se consideran más peligrosas.

La fusión de replicación, que libera energía ilimitada al fusionar núcleos atómicos en el estado de la materia conocida como plasma, podría producir energía limpia y virtualmente ilimitada para generar electricidad para ciudades e industrias en todas partes. La captura y el control de la energía de fusión es, por lo tanto, un desafío científico y de ingeniería clave para los investigadores de todo el mundo.

Creando islas magneticas

El hallazgo del PPPL, reportado en Letras de revisión física , se centra en los llamados modos de rasgado: inestabilidades en el plasma que crean islas magnéticas, una fuente clave de interrupciones del plasma. Estas islas, estructuras similares a burbujas que se forman en el plasma, pueden crecer y desencadenar eventos perturbadores que detienen las reacciones de fusión y dañan las instalaciones en forma de dona llamadas "tokamaks" que albergan las reacciones.

Los investigadores descubrieron en la década de 1980 que el uso de ondas de radiofrecuencia (RF) para conducir la corriente en el plasma podría estabilizar los modos de rasgado y reducir el riesgo de interrupciones. Sin embargo, los investigadores no notaron que pequeños cambios, o perturbaciones, en la temperatura del plasma podrían mejorar el proceso de estabilización, una vez que se supera un umbral clave en la potencia. El mecanismo físico que PPPL ha identificado trabajos como este:

Las perturbaciones de la temperatura afectan la fuerza de la unidad actual y la cantidad de potencia de RF depositada en las islas.

• Las perturbaciones y su impacto en la deposición de la realimentación de poder una contra otra de una manera compleja o no lineal.

• Cuando la retroalimentación se combina con la sensibilidad del impulso actual a las perturbaciones de la temperatura, aumenta la eficiencia del proceso de estabilización.

• Además, es menos probable que la estabilización mejorada se vea afectada por las unidades de corriente desalineadas que no llegan al centro de la isla.