Europa torna a posar a prova una de les seves grans apostes per a la fusió nuclear

Europa continua estant a l'avantguarda en l'àmbit de la fusió nuclear . La construcció d'ITER ( International Thermonuclear Experimental Reactor o reactor experimental termonuclear internacional) avança a poc a poc en Cadarache, una localitat del sud de França, però tenim diversos reactors experimentals molt importants que estan en operació .

Els tokamak WEST ( W Environment in Steady-state Tokamak o tokamak de wolframi per a operació en estat estacionari), a França, i ASDEX Upgrade ( Axially Symmetric Divertor Experiment Upgrade o actualització de l'experiment de divertor axisimétrico), a Alemanya, són dos d'ells. No obstant això, el reactor Wendelstein 7-X és la joia de la corona europea.

A diferència de WEST i ASDEX Upgrade , aquesta màquina no és un tokamak ; és un stellarator . Està instal·lat en un dels edificis que té l'Institut Max Planck per a la Física del Plasma en Greifswald (Alemanya), i actualment és el major reactor de tipus stellarator del planeta. I també el més avançat.

El seu propòsit és contribuir al desenvolupament de les tecnologies involucrades en la posada a punt dels reactors de fusió nuclear mitjançant confinament magnètic, i acaba d'iniciar una campanya d'experiments extraordinàriament prometedora amb un pla: investigar fenòmens físics encara poc coneguts i perfeccionar els models que descriuen el comportament del plasma.

Plasmes més calents, més densos i millor confinats

Les primeres proves dutes a terme en aquest reactor de fusió entre 2015 i 2018 van sortir com estava previst, per la qual cosa al novembre d'aquest últim any va arribar un moment important en el seu itinerari: era necessari modificar-ho per a instal·lar un sistema de refrigeració per aigua que fos capaç d'evacuar amb més eficàcia l'energia tèrmica residual de les parets de la cambra de buit, així com un sistema que permetés al plasma aconseguir una temperatura més alta. Els treballs que requerien aquestes modificacions van concloure amb èxit a l'agost de 2022.

Al febrer de 2023 el reactor Wendelstein 7-X va aconseguir confinar i estabilitzar el plasma durant 8 minuts ininterromputs

Quan els científics introdueixen modificacions tan importants en un experiment tan complex es veuen obligats a revisar-ho tot obsessivament abans de posar en marxa de nou la màquina per a #cerciorar que tot anirà correctament. Afortunadament, tot va sortir bé i al febrer de 2023 el reactor Wendelstein 7-X va aconseguir una fita important : va aconseguir confinar i estabilitzar el plasma durant 8 minuts ininterromputs en els quals el reactor va lliurar una energia total de 1,3 gigajulios.

Un any després, després d'una nova fase de manteniment i renovació, aquesta màquina va iniciar una campanya d'experiments que perseguia incrementar gradualment la temperatura del plasma. El propòsit d'aquests tests era provar minuciosament els límits de càrrega tèrmica en les parets de carboni, i també entendre millor els processos de transport controlats per turbulències que es produeixen en el plasma, així com els mecanismes d'esgotament de la calor.

Entre juny de 2025 i agost de 2026 el reactor Wendelstein 7-X ha estat sotmès a diverses millores per a portar un pas més enllà els seus resultats amb la nova campanya d'experiments, que es prolongarà fins a mitjan desembre . Un dels seus objectius és aconseguir descàrregues de plasma de més de 500 segons i aconseguir un trànsit energètic acumulat de 6 gigajulios.

Aquest treball persegueix un objectiu que va molt més allà d'establir nous rècords experimentals

També estudiarà com mantenir el plasma a temperatures i densitats elevades, com millorar el seu confinament i què succeeix amb els ions més energètics i les turbulències que transporten energia i partícules cap a les parets de la màquina. Un altre dels reptes consisteix a distribuir millor la calor que arriba a aquestes superfícies sense perjudicar les condicions del nucli del plasma.

Aquest treball persegueix un objectiu que va molt més allà d'establir nous rècords experimentals. El Wendelstein 7-X ha d'ajudar a determinar fins a quin punt els stellarators poden #convertir en una alternativa viable per a les futures centrals de fusió nuclear. El seu principal atractiu és que la seva configuració magnètica permet mantenir el plasma confinat sense dependre d'un corrent elèctric intens en el seu interior, una característica que podria facilitar el funcionament continu d'un reactor.

Imatge | Institut Max Planck per a la Física del Plasma

Més informació | EUROfusion

En Xataka | «La fusió nuclear és intrínsecament segura»: entrevistem a Carlos Alejaldre, director general del #CIEMAT

- La notícia Europa torna a posar a prova una de les seves grans apostes per a la fusió nuclear va ser publicada originalment en Xataka per Laura López .