Corea bate el récord mundial de operación del plasma de un reactor de fusión nuclear

La Investigación Avanzada Tokamak Superconductora de Corea (KSTAR), un dispositivo de fusión superconductor también conocido como el sol artificial coreano, estableció el nuevo récord mundial al lograr mantener el plasma de alta temperatura durante 20 segundos con una temperatura de iones de más de 100 millones de grados (Celsius), según cuenta el portal Phys.Org.

El 24 de noviembre, el Centro de Investigación KSTAR del Instituto Coreano de Energía de Fusión (KFE) anunció que en una investigación conjunta con la Universidad Nacional de Seúl (SNU) y la Universidad de Columbia (EEUU), logró la operación continua de plasma durante 20 segundos con una temperatura de iones superior a 100 millones de grados, que es una de las condiciones centrales de la fusión nuclear en la Campaña de Plasma KSTAR 2020.

Es un logro extender el tiempo de operación del plasma de 8 segundos durante la Campaña de Plasma KSTAR 2019 en más de 2 veces. En su experimento de 2018, el KSTAR alcanzó la temperatura de iones de plasma de 100 millones de grados por primera vez (tiempo de retención: aproximadamente 1,5 segundos).

El director Si-Woo Yoon del Centro de Investigación KSTAR en el KFE explicó: "Las tecnologías requeridas para operaciones largas de 100 millones de plasma son la clave para la realización de la energía de fusión y el éxito de KSTAR en mantener el plasma de alta temperatura durante 20 segundos será un punto de inflexión importante en la carrera por asegurar las tecnologías para la operación prolongada de plasma de alto rendimiento, un componente crítico de un reactor de fusión nuclear comercial en el futuro".

"El éxito del experimento KSTAR en la operación prolongada a alta temperatura al superar algunos inconvenientes de los modos ITB nos acerca un paso más al desarrollo de tecnologías para la realización de energía de fusión nuclear", agregó Yong-Su Na, profesor Departamento de Ingeniería Nuclear, SNU, que ha estado realizando conjuntamente la investigación sobre la operación de plasma KSTAR.

Para recrear las reacciones de fusión que ocurren en el sol en la Tierra, los isótopos de hidrógeno deben colocarse dentro de un dispositivo de fusión como KSTAR para crear un estado de plasma donde los iones y electrones se separan, y los iones deben calentarse y mantenerse a altas temperaturas.

Hasta ahora, ha habido otros dispositivos de fusión que han manejado brevemente el plasma a temperaturas de 100 millones de grados o más. Ninguno rompió la barrera de mantener la operación durante 10 segundos o más. Es el límite operativo del dispositivo de conducción normal y fue difícil mantener un estado de plasma estable en el dispositivo de fusión a temperaturas tan altas durante mucho tiempo.

En su experimento de 2020, el KSTAR mejoró el rendimiento del modo de barrera de transporte interno (ITB), uno de los modos de operación de plasma de próxima generación desarrollado el año pasado y logró mantener el estado del plasma durante un largo período de tiempo, superando los límites existentes de la operación de plasma de temperatura ultra alta.

El Dr. Young-Seok Park de la Universidad de Columbia, quien contribuyó a la creación del plasma de alta temperatura, dijo: "Nos sentimos honrados de participar en un logro tan importante realizado en KSTAR. La temperatura de iones de 100 millones de grados lograda al permitir un plasma central eficiente el calentamiento durante un período tan largo demostró la capacidad única del dispositivo superconductor KSTAR, y será reconocido como una base convincente para plasmas de fusión de estado estable de alto rendimiento".

La KSTAR compartirá los resultados clave de sus experimentos en 2020, incluido este éxito con investigadores de fusión de todo el mundo en la Conferencia de Energía de Fusión del OIEA que se celebrará en mayo.

El objetivo final del KSTAR es lograr una operación continua de 300 segundos con una temperatura de iones superior a 100 millones de grados para 2025.