Los físicos del Instituto Max Planck de Física del Plasma (IPP), están celebrando la producción del primer plasma obtenido en su reactor experimental Wendelstein 7-X.
Luego de más de un año de preparación técnica y pruebas el experimento se ha realizado con éxito. El Wendelstein 7-X, es un dispositivo de fusión nuclear experimental de un tipo denominado stellarator, que, para los investigadores, es un tipo de dispositivo que también puede ser usado como una central eléctrica.
El reactor, tras nueve años de trabajo, se terminó se construir en abril de 2014. Desde entonces, se comenzó con la preparación para este experimento. Los científicos y los técnicos probaron, todos sus componentes: los vasos de vacío, el sistema de refrigeración, las bobinas superconductoras y el campo magnético que produce, el sistema de control, los dispositivos de calefacción y los instrumentos de medida.
El pasado 10 de diciembre, la operación en la sala de control se puso en marcha. Se generó el campo magnético que retiene el plasma, de forma que no entre en contacto con las paredes de la cámara, se puso en funcionamiento el sistema de control por computador y el experimento se inició. Seguidamente, se alimentó el recipiente de plasma, de la cual se había evacuado el aire, con alrededor de un miligramo de gas helio. Posteriormente, se conectó el equipo de calentamiento por microondas durante un breve pulso de 1.8 kilovatios, luego del cual, el primer plasma pudo ser observado por las cámaras instaladas y los dispositivos de medición.
Este primer plasma generado duró una décima de segundo y alcanzó una temperatura de alrededor de un millón grados, con lo cual, los científicos quedaron satisfechos. Ellos explicaron que empezaron con plasma producido a partir del gas noble helio, debido a que es más fácil alcanzar dicho estado con ese elemento, este, además, facilita la limpieza de la superficie del recipiente de plasma.
En las próximas etapas del experimento, los investigadores quieren extender la duración de las descargas de plasma e investigar el mejor método para la producción y el calentamiento del gas utilizando microondas. En el mes de enero se reanudarán los estudios de confinamiento, se pondrá a prueba, entre otras cosas, lo bien que está confinado el plasma de helio en el campo magnético. Con estas pruebas, prepararán el camino para los primeros experimentos con plasma de hidrógeno, más o menos, a finales de enero.
El objetivo de esta investigación de fusión es el desarrollo de una planta de energía favorable al clima y el medio ambiente, que, como el sol, produzca energía a partir de la fusión de los núcleos atómicos. A medida que la fusión se produce a temperaturas superiores a los 100 millones de grados, el combustible - un plasma de hidrógeno delgado- no debe entrar en contacto con las paredes del dispositivo que lo contiene. Es por eso que el plasma es confinado en campos magnéticos, donde flota casi en su totalidad sin contacto en el interior de una cámara de vacío.
Para lograr este propósito se han desarrollarlo dos formas o diseños diferentes para contener la jaula magnética, el tokamak y stellarator. Ambos tipos de sistemas se están probando en el IPP. Actualmente el Tokamak ASDEX está en funcionamiento en Garching y, a partir de ahora, el Wendelstein 7-X stellarator, está operativo en Greifswald.
Reactor tipo tokamak.
Muchos científicos creen actualmente que un tokamak - ITER reactor de prueba internacional, que se está construyendo actualmente en Cadarache como parte de un proyecto de colaboración en todo el mundo - es el único sistema capaz de producir un plasma que pueda suministrar energía. Ellos consideran que el Wendelstein 7-X, un dispositivo de tipo stellarator de fusión más grande del mundo, no va a producir energía. Sin embargo, los científicos del IPP, se han propuesto demostrar que los stellarators también son adecuados para su uso como plantas de energía. De manera que, la puesta en funcionamiento de la Wendelstein 7-X, pretende demostrar por primera vez que un stellarator puede confinar un plasma, tanto como un tokamak. Y con descargas de una duración de 30 minutos, el stellarator también debería demostrar una ventaja fundamental, esto es, su capacidad de funcionar de forma continua. En contraste, sin la ayuda de medidas complementarias complicadas, los tokamaks sólo pueden operar en pulsos. (Con información del Instituto Max Planck).