Investigadores del CNA estudian el transporte de los iones en los reactores de fusión nuclear
*Los reactores nucleares de fusión son el futuro energético de nuestro planeta.
*Gracias a ellos, se puede conseguir energía limpia y de un modo prácticamente inagotable.
La fusión nuclear es un proceso en el cual uniendo dos núcleos se consigue otro más pesado, obteniéndose como resultado energía. Para llevar a cabo está “unión” es imprescindible someter a estos núcleos a temperaturas muy elevadas, del orden de decenas e incluso centenas de millones de grados, de modo que a distancias muy cortas la fuerza de atracción nuclear supere las fuerzas de repulsión electrostática.
Un ejemplo de estas reacciones son las que tienen lugar en el sol, el mayor reactor nuclear de fusión que tenemos a nuestro alrededor. En el sol, se consiguen estas reacciones dadas las temperaturas propias de esta estrella.
La gran dificultad que existe en la Tierra para llevar a cabo estas reacciones de fusión son la inexistencia de materiales que soporten dichas temperaturas y por tanto hay que recurrir al uso de conceptos tales como son los campos magnéticos. De este hecho procede la idea del confinamiento magnético del plasma en los reactores de fusión.
Un problema inherente a este proceso es el confinamiento del plasma, puesto que la pérdida de energía y partículas que se dan en el borde del plasma que pueden llegar a generar daños en el propio reactor.
Este trabajo se ha centrado en el estudio del transporte de energía en el borde de un plasma de fusión en H-mode, alto confinamiento, en el tokamak ASDEX Upgrade del Instituto Max Planck de Física de Plasma, ubicado en Alemania.
Según nos indica investigadora principal del estudio la Dra. Viezzer, “este estudio ha permitido confirmar que los datos experimentales obtenidos coinciden con las predicciones teóricas neoclásicas, es decir, el transporte de energía se debe a las colisiones del plasma y a su propia geometría”.
Estas medidas son las primeras que se realizan en el mundo, con una resolución temporal tan alta, y ha sido gracias al sistema de espectróscopia de recombinación de cargas desarrollado por Eleonora Viezzer y su equipo de trabajo del grupo Plasma Science and Fusion Technology.
Este sistema de medida ha permitido determinar la evolución en el tiempo de la temperatura iónica con una resolución temporal de 65 microsegundos, convirtiéndose en unos resultados de enorme importancia en los estudios asociados a las perturbaciones magneto-hidrodinámicas transitorias de borde, Edge Localized Modes, ELM, de los plasmas de fusión.
El Centro Nacional de Aceleradores es una ICTS de localización única que forma parte del Mapa de ICTS actualmente vigente, aprobado el 7 de octubre de 2014 por el Consejo de Política Científica, Tecnológica y de Innovación (CPCTI).
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Referencia bibliográfica:
Ion heat transport dynamics during edge localized mode cycles at ASDEX Upgrade
E. Viezzer, M. Cavedon, E. Fable, F.M. Laggner, R.M. McDermott, J. Galdon-Quiroga, M.G. Dunne, A. Kappatou, C. Angioni, P. Cano-Megias, D.J. Cruz-Zabala, R. Dux, T. Pütterich, F. Ryter, E. Wolfrum, The ASDEX Upgrade Team, The EUROfusion MST1 Team
Nuclear Fusion 58, 026031 (2018)
https://doi.org/10.1088/1741-4326/aaa22f
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