Planta de energía de fusión inercial
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Ver también: Energía de fusión inercial láser

Una planta de energía de fusión inercial está destinada a producir energía eléctrica mediante el uso de técnicas de fusión por confinamiento inercial a escala industrial. Este tipo de centrales eléctricas aún se encuentra en fase de investigación.

Dos opciones establecidas para una posible implementación a medio plazo de la producción de energía de fusión son el confinamiento magnético , que se utiliza en el proyecto internacional ITER , y el confinamiento inercial basado en láser , como se utiliza en el Laser Mégajoule francés y en el NIF estadounidense . La fusión por confinamiento inercial ( ICF ), incluida la fusión de iones pesados ( HIF ), se ha propuesto como un posible medio adicional para implementar una planta de energía de fusión.

Principios generales de un reactor de energía de fusión inercial (IFE)

El funcionamiento de un reactor IFE es en cierto modo análogo al funcionamiento del ciclo de cuatro tiempos de un motor de gasolina :

  • admisión del combustible de fusión (microcápsula) en la cámara del reactor;
  • compresión de la microcápsula para iniciar las reacciones de fusión;
  • explosión del plasma creado durante la carrera de compresión, que conduce a la liberación de energía de fusión;
  • escape del residuo de reacción, que posteriormente será tratado para extraer todos los elementos reutilizables, principalmente tritio.

Para permitir tal operación, un reactor de fusión inercial se compone de varios subconjuntos:

Maqueta de un hohlraum dorado utilizado en confinamiento inercial con láser.
  • el sistema de inyección, que entrega a la cámara de reacción las cápsulas de combustible de fusión, y al mismo tiempo los posibles dispositivos necesarios para iniciar la fusión:
    • el contenedor ( hohlraum ), destinado a llevar la cápsula de combustible a una temperatura uniforme muy alta, principalmente para técnicas de confinamiento por láser y haz de iones ;
    • el "conjunto de cables" y su línea de transmisión de energía, para la técnica de confinamiento de pinza en Z ;
  • el "impulsor" utilizado para comprimir las cápsulas de combustible de fusión que, según la técnica, pueden ser láseres , un acelerador de haz de iones o un dispositivo z-pinch;
  • la cámara de reacción, construida sobre una pared externa de metal, o una manta interna destinada a proteger la pared externa de la onda de choque de fusión y la radiación, para obtener la energía emitida y producir el combustible de tritio;
  • el sistema destinado a procesar los productos de reacción y los desechos.
Más información: Un ejemplo de una planta IFE planificada se puede ver en la Máquina Z artículo

Proyectos IFE

Se han propuesto varios proyectos de plantas de energía de fusión inercial, incluyendo planes de producción de energía basados ​​en los siguientes dispositivos experimentales, ya sea en operación o en construcción:

Sólo los proyectos de Estados Unidos y Francia se basan en el confinamiento z-pinch; otros se basan en técnicas de confinamiento láser.

El proyecto IFE (LIFE) de Livermore se canceló en enero de 2014. [1]

En junio de 2006, los láseres Megajoule y NIF aún no estaban en servicio completo. Los experimentos de fusión de confinamiento inercial y confinamiento láser no habían ido más allá de la primera fase. Alrededor de 2010, se planificó la finalización de NIF y Megajoule.

Fases del proyecto en comparación con el confinamiento magnético

En el campo de confinamiento magnético, la 2ª fase corresponde a los objetivos del ITER, la 3ª a los de su seguidor DEMO, en 20 a 30 años, y la 4ª a los de un posible PROTO, en 40 a 50 años. Las diversas fases de dicho proyecto son las siguientes:

  • Demostración ardiente: logro reproducible de liberación de energía
  • Demostración de alta ganancia: demostración experimental de la viabilidad de un reactor con una ganancia de energía suficiente
  • Demostración industrial: validación de las distintas opciones técnicas y de todos los datos necesarios para definir un reactor comercial
  • Demostración comercial: demostración de la capacidad del reactor para funcionar durante un período prolongado, manteniendo los requisitos de seguridad, responsabilidad y costo.

Ver también

  • Fusión nuclear
  • El poder de la fusion
  • Confinamiento electrostático inercial
  • Fusión por confinamiento inercial
    • Confinamiento inercial láser
      • Láser de megajulios
      • Instalación Nacional de Ignición
    • Confinamiento inercial por haz de iones
    • Confinamiento inercial Z-pinch
      • Instalación de energía pulsada Z
  • Lista de artículos de física del plasma

notas y referencias

  1. ^ Seife, Charles (16 de octubre de 2014). "Soñadores, vendedores ambulantes y bribones de Fusion Energy: reprimir el poder del sol siempre será dentro de 20 años" . Pizarra.

Otras lecturas

  • "La fusion thermonucléaire par confinement inertiel: de la recherche fondamentale à la production d'énergie" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 25 de noviembre de 2006. (1,28  MiB ) ( Université Bordeaux I , noviembre de 2005) (en francés) [ enlace muerto ]
  • Tutorial sobre energía de fusión de iones pesados (Laboratorio nacional virtual de fusión de iones pesados)
  • "Informe resumido de la 2ª reunión de coordinación de la investigación sobre el elemento de las centrales eléctricas de energía de fusión inercial" (PDF) . (4.82  MiB ) (noviembre de 2003) [ enlace muerto ]
  • "Revisión del programa de energía de fusión inercial" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 23 de septiembre de 2006. (4.14  MiB ) (Comité Asesor de Ciencias de la Energía de Fusión, marzo de 2004) [ enlace muerto ]
  • "Descripción general de la tecnología nuclear de fusión en los EE. UU." (PDF) . (513  KiB ) (junio de 2005)
  • Opiniones sobre neutrónica y problemas de activación que enfrentan las cámaras IFE protegidas por líquidos
  • Puesto en IEEE-USA: Investigación y desarrollo de energía de fusión (junio de 2006)
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