Buscando mejorar el reactor de fusión tokamak conocido como ITER, los investigadores han encontrado una manera de evitar que los átomos de tungsteno rebeldes se desprendan de las paredes y alteren el plasma. El hallazgo es otro hito importante en el camino hacia el éxito de la fusión.
A medida que la ciencia de la fusión nuclear continúa avanzando, abordar algunos de los problemas más pequeños que surgen a través del avance de la investigación puede tener un gran impacto. Una de las preocupaciones que tienen los científicos sobre los reactores de fusión tiene que ver con el tungsteno. El elemento se explora cada vez más como una forma de revestir el interior de los reactores de fusión de plasma conocidos como tokamaks y stellarators debido a su capacidad para soportar las temperaturas abrasadoras creadas en su interior.
Pero cuando el plasma supercaliente que se mantiene dentro de estos reactores choca contra las paredes revestidas de tungsteno, algunos de los átomos del metal se desprenden y se unen al plasma. Esto tiene el efecto no deseado de enfriar el plasma y hacer menos probable una reacción de fusión.
Ahora, después de realizar pruebas en tres tokamaks revestidos de tungsteno y utilizar modelos informáticos, los investigadores del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton del Departamento de Energía de EE. UU. han encontrado una solución novedosa. Descubrieron que inyectar polvo de boro en el reactor protege las paredes de tungsteno de los estragos del plasma y le permite retener todos sus átomos.
“El boro se rocía en el plasma del tokamak en forma de polvo, como si fuera un salero, que se ioniza en el borde del plasma y luego se deposita en las paredes internas del tokamak y en la región de escape”, dijo Joseph Snipes, subdirector de Ciencias Experimentales Tokamak de Princeton. . “Una vez recubierto con una fina capa de boro, impedirá que el tungsteno entre en el plasma e irradie la energía del plasma”.
Snipes y su equipo descubrieron que se podía rociar boro desde un solo lugar para cubrir con éxito todas las paredes. Ahora están trabajando para desarrollar un sistema de inyección de boro que podría usarse en el tokamak a escala del reactor ITER.
ITER, que significa Reactor Experimental Termonuclear Internacional, está ubicado en el sur de Francia y será la planta de fusión nuclear más grande del mundo cuando entre en funcionamiento. Originalmente estaba previsto que el sistema comenzara a funcionar en 2025, pero ese plazo se ha ampliado unos 10 años.
Los investigadores presentarán sus hallazgos esta semana en la 66ª Reunión Anual de la División de Física del Plasma de la Sociedad Estadounidense de Física en Atlanta, Georgia.
Fuente: Laboratorio de Física de Plasma de Princeton
