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Sábado , 15.12.2018 / 15:26 Hoy

El sol artificial chino supera los cien millones de grados

La temperatura es siete veces mayor que la del Sol.
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El reactor de fusión tokamak EAST, apodado el 'sol artificial chino', ha logrado una temperatura de electrones de más de 100 millones de grados en su plasma central.

Este hito hacia la producción de energía de fusión, conseguido durante un experimento de cuatro meses de este año, es aproximadamente siete veces mayor que el interior del Sol, que es de unos 15 millones de grados centígrados.


El experimento fue realizado por el equipo de EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) en los Institutos de Ciencia Física Hefei de la Academia China de Ciencias (CASHIPS) en colaboración con colegas nacionales e internacionales. EAST es el primer tokamak completamente superconductor con una sección transversal no circular en el mundo.

¿Cómo lograron esa temperatura?

El perfil de densidad de corriente de plasma se optimizó mediante la integración efectiva y la sinergia de cuatro tipos de potencia de calentamiento: menor calentamiento de ondas híbridas, calentamiento de ondas de ciclotrón electrónico, calentamiento de resonancia de ciclotrón iónico y calentamiento de ión de haz neutro.

La inyección de energía excedió los 10 MW, y la energía almacenada en plasma aumentó a 300 kJ después de que los científicos optimizaron el acoplamiento de diferentes técnicas de calentamiento. El experimento utilizó control de plasma avanzado y predicción de teoría / simulación.

Los científicos llevaron a cabo experimentos sobre equilibrio de plasma e inestabilidad, confinamiento y transporte, interacción de la pared de plasma y física de partículas energéticas para demostrar la escala a largo plazo, el funcionamiento en modo H en estado estable con un buen control de la impureza, la estabilidad del MHD en el centro / borde y calor de escape utilizando un desviador de tungsteno tipo ITER.

Con condiciones de funcionamiento similares a las del reactor ITER, como el calentamiento por onda de radio frecuencia, un par más bajo y un desviador de tungsteno para enfriamiento por agua, EAST logró un escenario de estado estable totalmente no inductivo con la extensión del rendimiento de fusión a alta densidad, alta temperatura y alto confinamiento.

Mientras, para resolver el escape de partículas y energía, que es crucial para las operaciones de estado estable de alto rendimiento, el equipo de EAST empleó muchas técnicas para controlar los modos localizados en el borde y la impureza de tungsteno con paredes metálicas, junto con el control de retroalimentación activa del desviador de carga de calor.

Los escenarios operativos, incluido el modo H de alto rendimiento en estado estacionario y las temperaturas de electrones de más de 100 millones de grados en EAST, han hecho contribuciones únicas para ITER, el Reactor de Pruebas de Ingeniería de Fusión de China (CFETR) y DEMO.

Estos resultados proporcionan datos clave para la validación de los modelos de extracción de calor, transporte y transmisión actuales. También aumentan la confianza en las predicciones de rendimiento de fusión para CFETR.

En la actualidad, el diseño físico de CFETR se centra en la optimización de una máquina de tercera evolución con un radio grande a 7 m, un radio menor a 2 m, un campo magnético toroildal de 6.5-7 Tesla y una corriente de plasma de 13 MA.


mrf

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