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El Proyecto ITER

Las reacciones de fusión nuclear son responsables de la energía que genera el Sol

Escrito en Opinión el

Las reacciones de fusión nuclear son responsables de la energía que genera el Sol y todas las estrellas del universo, es una fuente potencial de energía segura, sin emisiones de carbono y prácticamente inagotable. 

El controlar las reacciones de fusión en reactores que permitan su uso pacífico para la generación de energía es el propósito de toda la investigación del mundo sobre fusión nuclear. Con este objetivo se han investigado varios métodos tecnológicos para lograr fusión, principalmente usando láseres -llamado confinamiento inercial- y también usando Tokamaks -llamado también confinamiento magnético-. 

El proyecto de tokamak ITER actualmente en construcción en Cadarache, en el sur de Francia, es el más costoso y ambicioso de todos los proyectos de fusión del mundo.  Este proyecto está siendo construido basado principalmente, pero no exclusivamente, en la información científica proporcionada por el tokamak JET (Joint European Torus) construido en Oxford, Inglaterra, hace algunas décadas y actualmente apagado.

La física que se quería estudiar en el JET ya se analizó y a partir de esos resultados se diseñó el proyecto del tokamak ITER el cual, se espera, proporcione finalmente los parámetros de diseño de un reactor de fusión comercial.  Los objetivos fundamentales de ITER son los siguientes:

1.-Producir 500 MW a partir de reacciones de fusión.

El récord mundial en la producción de energía por reacciones de fusión lo ostenta el tokamak JET, el cual en 1997 produjo 16 MW de energía a partir de la inyección de 24 MW de energía. Note que consumió más energía de la que produjo.  Por su parte, ITER esta diseñado para producir 500 MW a partir de la inyección de solamente 50 MW de energía.  Su objetivo fundamental es obtener ganancia de energía, es decir, obtener más energía que la energía que el aparato consume.

2.-Demostrar la integración de todas las tecnologías requeridas para una planta de generación eléctrica de fusión nuclear.

Esto significa que ITER debe enlazar toda la tecnología que se ha desarrollado en diversos experimentos de fusión nuclear utilizando diversos tokamaks del mundo.  Se desea estudiar el comportamiento de plasmas en condiciones similares a las esperadas en un reactor nuclear de fusión tales como: calentamiento, control, diagnóstico, criogenia y mantenimiento robotizado.

3.-Lograr un plasma de deuterio y tritio en el que la reacción es autosostenida.

Esto implica tener un plasma estable confinado por largos periodos de tiempo.

4.-Probar la generación de tritio.

Esta es una de las más importantes misiones de ITER consistente en la generación de tritio a partir de litio.  Esto debido a que las reservas mundiales de tritio serían insuficientes para mantener estos reactores en operación, por tanto, es necesario producir el tritio requerido a partir de un ciclo nuclear que implica el uso de litio. Se requiere estudiar este proceso en condiciones semejantes a las que se encontrarán en un reactor comercial. Vale subrayar que el deuterio que el reactor consume como combustible nuclear se puede extraer de más y allí hay reservas para miles de millones de años. Por otra parte el combustible nuclear tritio, se puede extraer de un ciclo cerrado que hace uso del litio.

5.-Demostrar la seguridad de la operación de un reactor de fusión.

Se desea probar que ITER no proporciona ningún riesgo a los usuarios y al ambiente.

Es lamentable que uno de los segmentos del reactor ITER, construido con precisión milimétrica, sufrió un accidente al caer de una grúa y por tanto no embona correctamente con el resto de los segmentos.  Este problema ha detenido momentáneamente la finalización de la construcción de ITER. Cientos de ingenieros y científicos esperan que el problema se resuelva a la brevedad.

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