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TOKAMAK

Cuando los núcleos atómicos ligeros se fusionan para formar otros más pesados se genera una gran cantidad de energía, esto es de una forma muy resumida el proceso de fusión. En Iter se pretende conseguir la reacción entre dos isótopos del hidrógeno, el deuterio y el tritio, el resultado será helio y un neutrón, además de una gran cantidad de energía, esto es:

Reacción

Reaccion fusion 1

Ya hablaré con más profundidad en futuras entradas de esta reacción y de sus componentes, pero por ahora me basta con que sepáis que para que se produzca esta reacción es necesario confinar los reactivos a una temperatura de unos 150 millones de grados centígrados. La pregunta que surge inmediatamente es, ¿cómo y dónde se realiza este confinamiento a tan alta temperatura?, en Iter se ha optado por el denominado TOKAMAK,

Tokamak2

El Tokamak es un reactor de diseño ruso que permite confinar el plasma (ya hablaremos en detalle de este cuarto estado de la materia, de este gas cargado de electricidad y alta temperatura) con el objetivo de que se produzca la reacción de fusión antes mencionada.

 El confinamiento del plasma se hace en una cámara de vacío de geometría toroidal (similar a un Donut) gracias a fuertes campos magnéticos generados por bobinas preparadas al efecto. La idea es “sencilla”, se hace circular el plasma por esa cámara de forma que no toque las paredes, las corrientes inducidas (bobinas magnéticas) en el mismo lo calientan en gran parte, el resto del calentamiento se consigue con “fuerzas externas”. Cuando se alcanza la temperatura necesaria (150 mill. °C) se produce la fusión.

Cada uno de estos conceptos tales como plasma, tipos de campos magnéticos, cámara de vacío y otros muchos tendrán sus artículos específicos. Lo que pretendo con esta entrada es que veáis como es la máquina que se va a construir, que tengáis la idea general de que esa máquina no es más que un túnel cerrado en cuyo interior circula un plasma en el que se produce la fusión. El resto de partes del Tokamak (bobinas toroidales, poloidales, solenoide central, divertor, criostato,…) son “piezas necesarias” para que este confinamiento magnético sea posible.

Tokamak3

El mundo avanzado ya está trabajando en la construcción de las piezas de este puzle, unos en Estados Unidos o China, otros en Corea o Japón, yo ahora mismo estoy en Italia, aprendiendo y poniendo un mínimo grano de arena dentro de un proyecto fascinante.

En CAMINAHORA pretendo hablaros de Iter y de mi experiencia en el proyecto, pretendo contaros las cosas que poco a poco voy aprendiendo pero sobre todo quiero hablaros de todo aquello que consideréis útil. Por eso os contaré mis vivencias personales, os hablaré de posibles vías de formación relacionas con la fusión nuclear, intentaré manteneros informados de salidas profesionales dentro de este mundo. Espero igualmente vuestra ayuda y colaboración, participad en Caminahora como lo que es, un punto de encuentro.

comico

 

Jose Aguilar Medina

Jose Aguilar Medina

Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos por la Universidad de Granada. Máster MBA y estudiante de economía. Actualmente trabaja en Acciona Producciones y Diseño.

4 comentarios

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  • Hola!
    Lo primero darte las gracias por esta publicación. Y lo segundo por utilizar un lenguaje sencillo sin grandes tecnicismos para que personas como yo, sin una formación especifica en estos temas lo podamos entender.
    Después de leer este artículo, me ha surgido una duda. Una vez que se alcanza la temperatura de fusión y se produce ésta, se produce una gran cantidad de energía. Entonces dicha energía como se puede controlar. Y una vez controlada me imagino que ser podrá usar para mantener la temperatura de fusión y realimentar la fusión.

    Un saludo:
    JL

  • Hola José Luis, me alegro de que te haya resultado interesante. Como muy bien comentas el objetivo último de este proyecto es la obtención de energía gracias a la fusión, ITER es el proyecto gracias al cual se conseguirá este objetivo. Pero despues de alcanzar la meta, qué…..

    Pues bien, una vez conseguida y controlada la energía de fusión lo siguiente será hacer de esta nueva fuente una fuenta eficiente, esto es, conseguir que la energía necesaria para obtener energía de fusión tenga un factor de eficiencia aprovechable por todos, es decir que se produzca más energía de la que se consume. Por esto el siguiente paso será DEMO, que básicamente desarrollará y construirá la primera planta de generación de energía cuyo origen es la fusión. Debo avanzarte que DEMO se conseguirá en torno al 2050, pero nuestros nietos seguro que la disfrutarán, y puede que nosotros si hay suerte. Este es el objetivo de la energía, alimentar el consumo humano, la temperatura propia del proceso se mantendrá por si sola gracias a corrientes inducidas por campos magnéticos principalmente.

    Gracias por leernos, te animo a que sigas haciendolo porque de todo esto seguiré hablando poco a poco. Un saludo

  • Solo tengo una pregunta ante tal calidad de explicacion. Se ha optado en este caso por el confinamiento magnetico (proceso tokamak) ppr que el confinamiento inercial requiere un aporte extra de energia? Soy estudiante de ingenieria de la energia y por desgracia nos tienen bastante desinformados acerca de la energia nuclear

    • Hola Álvaro,

      Muchas gracias por bucear en la web y encontrar esta pequeña introducción al confinamiento magnético utilizando un máquina llamada Tokamak (hay algo más escrito en caminahora al respecto). Con respecto a tu pregunta creo que la respuesta más honrada es:

      Porque está en proceso de experimentación.

      La meta es una, conseguir la fusión nuclear sostenida en la tierra. Pero las formas para llegar a la misma no son únicas. Tanto el confinamiento magnético como el inercial son dos medios que persiguen un único fin, la fusión.

      Sinceramente no estoy capacitado (ni de lejos) para opinar sobre si un camino es mejor que el otro, creo que eso es responsabilidad de la historia. Pero si puedo decirte que el camino se hace andando. Tanto el confinamiento magnético como el inercial tienen detrás a miles de personas que están trabajando para que ese camino sea el «mejor» para llegar a la meta, pero lo mejor de todo esto es que cuando la meta se alcance el camino andado por unos y otros habrá dado innumerables avances técnicos y científicos a la sociedad. Y en eso tenemos que estar todos.

      Pero como no te he respondido te dejo un artículo muy interesante al respecto:

      http://francis.naukas.com/2014/02/12/gran-avance-en-la-fusion-por-confinamiento-inercial-en-el-nif/

      Muchas gracias por estar ahí Álvaro.