Fusión por confinamiento magnético


La fusión por confinamiento magnético es un enfoque para generar energía de fusión termonuclear que utiliza campos magnéticos para confinar el combustible de fusión en forma de plasma . El confinamiento magnético es una de las dos ramas principales de la investigación de la energía de fusión , junto con la fusión por confinamiento inercial . El enfoque magnético comenzó en la década de 1940 y absorbió la mayor parte del desarrollo posterior.

Las reacciones de fusión combinan núcleos atómicos ligeros , como el hidrógeno , para formar otros más pesados, como el helio , produciendo energía. Para vencer la repulsión electrostática entre los núcleos, estos deben tener una temperatura de decenas de millones de grados, creando un plasma . Además, el plasma debe estar contenido a una densidad suficiente durante un tiempo suficiente, tal como especifica el criterio de Lawson (producto triple).

La fusión por confinamiento magnético intenta utilizar la conductividad eléctrica del plasma para contenerlo a través de la interacción con campos magnéticos. La presión magnética compensa la presión del plasma. Desarrollar una disposición adecuada de campos que contengan el combustible sin turbulencias excesivas ni fugas es el principal desafío de esta tecnología.

El desarrollo de la energía de fusión magnética (MFE) se produjo en tres fases distintas. En la década de 1950, se creía que MFE sería relativamente fácil de lograr, lo que desencadenó una carrera para construir una máquina adecuada. A fines de la década de 1950, estaba claro que la turbulencia y la inestabilidad del plasma eran problemáticas, y durante la década de 1960, "el estancamiento", el esfuerzo se centró en una mejor comprensión de la física del plasma.

En 1968, un equipo soviético inventó el dispositivo de confinamiento magnético tokamak , que demostró un rendimiento diez veces mejor que las alternativas y se convirtió en el enfoque preferido.

La construcción de una planta de fusión generadora de energía de 500 MW utilizando este diseño, el ITER , comenzó en Francia en 2007. Su calendario más reciente es que comience a operar en 2025. [1]


Plasma caliente, confinado magnéticamente en un tokamak
Concepto de un reactor de fusión toroidal
Campos magnéticos de Tokamak.
vista en corte del diseño actual del reactor SPARC (tokomak) (representación de T. Henderson)