El Instituto de Ciencia Física de la ciudad china de Hefei ha logrado, a través de un reactor de fusión termonuclear EAST (siglas en inglés de Tokamak Superconductor Experimental Avanzado), elevar la temperatura del hidrógeno hasta los 50 millones de grados celsius, triplicando la del núcleo del sol, y mantenerla durante un minuto y 42 segundos.
El experimento, realizado el pasado 28 de enero, supone un gran avance en la carrera por hacer realidad uno de los mayores retos científicos del siglo XXI: imitar a las estrellas y conseguir que la fusión nuclear sea una fuente de energía viable.
El logro fue breve, no llegó a dos minutos, pero los 102 segundos que duró fueron suficientes para convertir a un equipo de científicos chinos en los autores del "Sol artificial" más longevo que ha habido en la Tierra.
Para lograrlo, utilizaron el reactor de fusión termonuclear EAST (siglas en inglés de Tokamak Superconductor Experimental Avanzado), con el que elevaron la temperatura del hidrógeno hasta los 50 millones de grados celsius, tres veces la del núcleo del Sol.
Tras ese aumento térmico, el hidrógeno pasó de gas a plasma, el cuarto estado de la materia (junto al sólido, líquido y gaseoso), en el que las partículas se mueven a tal velocidad y chocan con tanta virulencia que los electrones se separan de los núcleos de los átomos formando un conjunto ionizado.
La novedad del experimento chino, sin embargo, no radica en esa alta temperatura, puesto que en diciembre un equipo del Instituto Max Planck alemán alcanzó los 80 millones de grados en una prueba similar, sino en el tiempo que consiguieron mantenerla.
Mientras que los científicos alemanes, y antes que ellos otros europeos, japoneses y estadounidenses, consideraron un éxito llegar al pico térmico y que se les esfumara en una fracción de segundo, los chinos lo aguantaron durante todo un minuto y 42 segundos.
Que pudieran controlarlo tanto tiempo demuestra una evolución técnica que acerca lo que la mayoría de los especialistas ven aún muy lejos: la llegada de reactores nucleares de fusión capaces de emular el proceso que tiene lugar en el Sol de forma natural.
La Academia de Ciencias de China ha definido su resultado como un "hito" y ha reconocido que, para conseguirlo, se tuvieron que superar muchos problemas físicos y de ingeniería.
"Se ha conseguido mediante un calentamiento con un plasma confinado por una superconducción magnética", es decir, se retuvo el plasma dentro del reactor gracias a un sistema de potentes imanes, explicó a Efe Li Ge, investigador del Instituto de Ciencia Física de Hefei.
Más que generar energía, la idea de los científicos chinos era centrarse en el requisito previo: alargar el tiempo durante el que se puede trabajar con el plasma a temperaturas extremas.
Su próximo objetivo es llegar a los 100 millones de grados y preservarlos durante 1.000 segundos (16 minutos y 40 segundos). Antes de llegar a ese punto, la Academia de Ciencias de China advierte de que "hay muchos retos científicos y técnicos todavía" y Li cree que el reactor termonuclear tendrá que ser "actualizado".
Esas manifestaciones apuntan a que a la carrera por reproducir un Sol en la Tierra puede que le espera años, seguramente décadas, por delante, pero no ocultan que a los esfuerzos por controlar la fusión nuclear dentro de los reactores ya les quedan 102 segundos menos.
Fusión nuclear, un recurso casi inagotable
La fusión es una reacción química que consiste en la unión de dos átomos para formar uno más grande liberando una enorme cantidad de energía en el proceso, más incluso que en la fisión que se realiza en las centrales nucleares, donde se rompen átomos grandes en partículas más pequeñas.
Conseguir una fusión nuclear estable y controlada es, por su potencial como fuente de energía limpia y obtenida de un recurso casi inagotable, una de las grandes ambiciones de la comunidad científica internacional.
Estados Unidos, la Unión Europea, China, Rusia, Japón, la India y Corea del Sur han formado una inusual alianza para explorar la viabilidad de la fusión de hidrógeno para la generación energética en el proyecto ITER (Reactor Internacional Termonuclear Experimental), que se construye en el sur de Francia.
El EAST chino es una versión a pequeña escala del ITER y los datos de su último experimento se pondrán a disposición de los socios internacionales que participan en ese proyecto, según anunció la Academia de Ciencias de China.
El mayor obstáculo de la fusión para ser viable como fuente de energía, según los expertos, consiste en el confinamiento del plasma durante un tiempo suficientemente largo en un discreto volumen y de ahí la importancia del hallazgo del Instituto de Ciencia Física de Hefei, que ha llegado más lejos que nadie en ese aspecto.
Además podéis ver como es la estructura del experimento aquí:
https://www.youtube.com/watch?v=F-Hy5UzcjFo
Y aquí podéis escuchar (en inglés) una detallada explicación del mismo:
https://www.youtube.com/watch?v=SxRWYcNQphA
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