Físico peruano es parte del equipo que logró hito en energía nuclear

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¿Y qué fue lo que se logró? Por primera vez, en el reactor nuclear WEST (ubicado al sur de Francia y que está revestido internamente de tungsteno), un plasma de fusión pudo mantenerse a unos 50 millones de grados Celsius de temperatura durante un tiempo récord de seis minutos.

Este hallazgo es muy importante porque, primero, se ha demostrado que el tungsteno puede ser el material más adecuado para la fabricación de reactores a escala comercial. De otro lado, se ha podido mantener el plasma lo suficientemente caliente y denso para convertirse en una opción viable para la generación de energía.

Según explicó el PPPL en un comunicado, los científicos de todo el mundo están probando diferentes métodos para extraer de forma fiable calor del plasma mientras este se somete a una reacción de fusión.

“Necesitamos ofrecer una nueva fuente de energía, y la fuente debe ser continua y permanente”, dijo Xavier Litaudon, científico de la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica (CEA).

Este hallazgo se realizó en el reactor WEST, que son las iniciales en inglés de Tungsten Environment in Steady-state Tokamak o entorno de tungsteno en estado estacionario. ¿Te preguntarás de donde sale la W? Es el símbolo químico del tungsteno. ¿Y qué significa Tokamak? Se trata de otro acrónimo, aunque esta vez viene del ruso, que significa cámara toroidal con bobinas magnéticas. ¿Y qué significa toroidal? Que tiene forma de una dona. Entonces, cuando se refieren a un Tokamak es un reactor nuclear con forma de dona, que funciona con hidrógeno.

Un camino muy trabado

A lo largo de los años, la investigación en fusión nuclear ha tenido diferentes obstáculos. Cuando el plasma está lo suficientemente caliente y denso se produce la fusión, pero cuando se aumenta la energía para calentarlo, la densidad del plasma no crece. A este fenómeno se lo conoce como el límite de densidad o el límite de Greenwald.

En el 2012, junto con su colega David Gates, el peruano Delgado-Aparicio postuló que esto se debía a una serie de impurezas o burbujas que aparecen durante el proceso, enfrían el plasma y actúan como escudos que bloquean la entrada de energía al reactor e impiden que funcione de manera correcta.

Ese trabajo fue sumamente importante en el desarrollo de la energía nuclear. Tres años después el PPPL galardonó a Delgado-Aparicio Villarán con una subvención de US$2,6 millones para continuar con esas investigaciones.

“Encontramos que las paredes de los reactores estaban hechas de grafito (compuesto casi exclusivamente por carbono), lo cual generaba esas impurezas. Entonces, la comunidad científica elige cambiar el material al tungsteno, que resiste mejor el calor y evita la acumulación de impurezas en sus paredes […]. Ha sido muy bueno poder demostrar que con el cambio de material se puede obtener un plasma caliente, en el orden de millones de grados por un lapso de tiempo bastante amplio”, explica Delgado-Aparicio a El Comercio.

Por su parte, Remi Dumont, jefe del Grupo de Experimentación y Desarrollo de Plasma del Instituto de Investigación de Fusión Magnética de la CEA y coordinador científico del experimento, lo calificó como “un resultado espectacular”.

Como parte de este estudio, para realizar las diferentes mediciones los investigadores del PPPL usaron un detector de rayos X especialmente adaptado y que estaba integrado al Tokamak WEST. El físico peruano Luis Felipe Delgado-Aparicio participó en este experiemento como científico principal de la investigación de física y rayos X. “El grupo de rayos X del Departamento de Proyectos Avanzados de PPPL está desarrollando todas estas herramientas innovadoras para Tokamaks y stellarators (un dispositivo usado para confinar plasmas calientes mediante campos magnéticos) de todo el mundo”, señaló.

¿Y por qué debería entusiasmarnos que solo se haya podido mantener el plasma durante cortos seis minutos o 360 segundos? “Porque esto es solo el comienzo. A fin de este año vamos a llegar a los 1.000 segundos y probablemente a febrero del próximo año alcanzaremos los 10.000 segundos. Toda la comunidad internacional estamos obteniendo resultados que no teníamos hace dos o cinco años”, agrega el físico peruano. La razón principal es que los estados y las empresas privadas están destinando más recursos para la investigación y el desarrollo de la tecnología que permite estos avances es cada vez más veloz.

La fusión nuclear a partir de la fusión usa elementos basados en hidrógeno, como el tritio o el deuterio (isótopos de hidrógeno), que es una materia prima que está muy a la mano. Además, es más segura porque no se dividen átomos y porque el residuo es helio, que se puede reutilizar por la industria.