Europa y Japón pisan el acelerador de la fusión nuclear y colocan la pelota en el tejado de un país estratégico: España

Europa y Japón caminan de la mano hacia la fusión nuclear comercial. Trabajan juntos desde hace varios años en el reactor experimental JT-60SA, la mayor máquina de energía de fusión mediante confinamiento magnético que existe actualmente. No obstante, este no es el único proyecto en el que colaboran. También están poniendo a punto el acelerador de partículas lineal LIPAc (Linear IFMIF Prototype Accelerator o Acelerador Lineal Prototipo IFMIF). Esta máquina reside en Rokkasho (Japón). Después de haber sido sometida a una actualización muy ambiciosa está preparada para iniciar la fase final que concluirá con su puesta en marcha en 2027. Su propósito es poner a prueba los límites de la física de haces de partículas para allanar el camino a los futuros reactores de fusión. Europa y Japón comenzaron a desarrollar este acelerador de partículas de 36 metros de longitud en 2007 con el objetivo de validar el diseño de una máquina de tipo IFMIF (International Fusion Materials Irradiation Facility) capaz de actuar como una fuente de neutrones. Para lograrlo este ingenio debía recrear las intensas condiciones de irradiación que se dan dentro de un reactor de fusión. Una de las aportaciones más importantes de Europa es un enorme criostato de acero con blindaje magnético y pantalla térmica que alberga un potente sistema superconductor de radiofrecuencia. Este componente sirve para acelerar protones y núcleos de deuterio hasta que alcancen una energía máxima de 9 MeV (megaelectronvoltios), lo que los situará cerca de los neutrones de alta energía que producirán los futuros reactores comerciales de fusión. LIPAc es el precursor de IFMIF-DONES, que ya está siendo construido en España El conocimiento que los científicos esperan obtener gracias a LIPAc se utilizará en la puesta a punto de IFMIF-DONES (International Fusion Materials Irradiation Facility DEMO-Oriented NEutron Source), que ya está siendo construido en Escúzar, una localidad de la provincia de Granada. El corazón de esta instalación es un acelerador de partículas lineal que costará aproximadamente 450 millones de euros, aunque la Junta de Andalucía aportará la mitad de este dinero. No obstante, este es el coste del acelerador; el proyecto IFMIF-DONES al completo costará unos 700 millones de euros. España aportará la mitad de este capital. En Xataka El final de Nvidia en China parece estar muy cerca: su cuota de mercado actual es del 0% IFMIF-DONES es uno de los tres pilares fundamentales del edificio de la fusión nuclear en cuya construcción está involucrada la Unión Europea. Los otros dos son ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) y DEMO. El reactor experimental de fusión nuclear que está siendo construido actualmente en la localidad francesa de Cadarache persigue demostrar que la fusión a la escala que el hombre puede manejar funciona, y también que es rentable desde un punto de vista energético. No obstante, ITER no aspira a producir electricidad. Ese será el cometido de DEMO (DEMOnstration Power Plant), una instalación que tomará los avances tecnológicos que habrán demostrado funcionar correctamente en ITER y los llevará un paso más allá para afianzarse como la auténtica precursora de los reactores de fusión nuclear comerciales. Sin embargo, sin IFMIF-DONES no habrá DEMO, por lo que ahora mismo Granada es el centro de atención. El acelerador lineal de IFMIF-DONES producirá neutrones de alta energía con la intensidad y el volumen de irradiación necesarios para poner a prueba los materiales candidatos Para comprender en toda su extensión cuál es el rol del proyecto IFMIF-DONES es necesario que repasemos brevemente los fundamentos de la fusión nuclear. Uno de los mayores desafíos a los que se enfrentan los técnicos que están involucrados en la puesta a punto de los reactores de fusión nuclear mediante confinamiento magnético, como ITER, consiste en recrear en el interior de la cámara de vacío de estas sofisticadas máquinas las condiciones necesarias para que los núcleos de deuterio y tritio se fusionen. Sin embargo, esto no es ni mucho menos todo. Cuando esta reacción tiene lugar la fusión de un núcleo de deuterio y otro de tritio desencadena la producción de un núcleo de helio y un neutrón que sale despedido con una energía de unos 14 MeV. El problema es que el neutrón carece de carga eléctrica neta, por lo que no puede ser confinado en el interior del campo magnético que, sin embargo, sí consigue retener los núcleos de deuterio y tritio, que tienen carga eléctrica positiva. Esta es la razón por la que cuando se origina como resultado de la reacción de fusión nuclear este neutrón sale despedido hacia las paredes de la cámara de vacío con una energía enorme. Esta partícula es muy importante debido a que en la práctica estará estrechamente vinculada a la producción de energía eléctrica en los reactores de fusión nuclear, pero, al mismo tiempo, representa una forma de radiación muy agresiva que puede degradar sensiblemente los materiales utilizados en el reactor. Los componentes que se verán más afectados por el impacto directo de los neutrones de alta energía y el flujo de calor más intenso son la pared interna de la cámara de vacío y el 'blanket' Los componentes que se verán más afectados por el impacto directo de los neutrones de alta energía y el flujo de calor más intenso son la pared interna de la cámara de vacío y el blanket, que es un manto que la recubre y que tiene como propósito regenerar el tritio que es necesario utilizar como combustible en la reacción de fusión nuclear. Este es el motivo por el que es crucial desarrollar nuevos materiales que sean capaces de soportar el flujo de neutrones y garantizar, por tanto, que el reactor tendrá una vida útil operativa prolongada. Este es, ni más ni menos, el propósito de IFMIF-DONES. Y para llevarlo a cabo es necesario poner a punto unas instalaciones ideadas para permitir a los técnicos involucrados en el proyecto evaluar las propiedades de los materiales candidatos a intervenir no solo en DEMO, sino también en los futuros reactores comerciales de fusión nuclear. El cometido de este proyecto nos invita a intuir cuál es el corazón de IFMIF-DONES: una fuente capaz de producir neutrones de alta energía con la intensidad y el volumen de irradiación necesarios para poner a prueba los materiales candidatos. Y esta fuente de neutrones no será otra cosa que un acelerador de partículas lineal que ayudará a los científicos de IFMIF-DONES a probar, validar y calificar los materiales que a medio plazo deberían llegar a las futuras plantas de producción de energía eléctrica mediante fusión. Imagen | Fusion for Energy Más información | Fusion for Energy En Xataka | ITER ha encarado uno de los grandes desafíos de la fusión nuclear: evitar que el plasma a 150 millones de ºC destruya el reactor - La noticia Europa y Japón pisan el acelerador de la fusión nuclear y colocan la pelota en el tejado de un país estratégico: España fue publicada originalmente en Xataka por Laura López .