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El mayor reactor de fusi??n nuclear por confinamiento magn??tico del mundo se est?? construyendo en Francia gracias a la colaboraci??n de 35 pa??ses. ??Cu??ndo se pondr?? en marcha?
Desde hace d??cadas, cient??ficos de todo el mundo trabajan para alcanzar la??fusi??n nuclear: nada m??s y nada menos que el mismo proceso por el que se produce energ??a en el Sol y en las estrellas. La fusi??n nuclear promete ser??una fuente de energ??a m??s segura y limpia que la fisi??n nuclear y probablemente ilimitada, pero la puesta a punto de dicha tecnolog??a, especialmente para su producci??n a gran escala, no es tan sencilla y entra??a muchos retos por resolver.
El proyecto de fusi??n nuclear ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) es una ambiciosa colaboraci??n entre 35 pa??ses que est??n construyendo en Francia el tokamak ??? reactor de fusi??n nuclear por confinamiento magn??tico- m??s grande del mundo y que en teor??a abrir?? el camino para el desarrollo de centrales de fusi??n nuclear a nivel comercial.
Actualmente, el ITER se encuentra en la fase I de montaje y??se espera producir el primer plasma de fusi??n en 2025 y las primeras operaciones con deuterio y tritio para el 2035.
ITER??Qu?? es la fusi??n nuclear?
Es un proceso por el que??dos n??cleos ligeros se unen para formar un n??cleo m??s pesado y que como subproducto libera una cantidad enorme de energ??a, mucha m??s que por procesos qu??micos como la quema de madera o el??petr??leo. Al contrario que la fisi??n nuclear, que consiste en la ruptura de un n??cleo pesado en dos m??s ligeros, la fusi??n no es una reacci??n en cadena, por lo que es imposible que se descontrole.
ITEROtras ventajas de la fusi??n nuclear
La fusi??n nuclear no produce gases que contribuyan al??efecto invernadero, no necesita uranio como combustible ni genera tantos residuos radiactivos, puesto que se trata de dos ??tomos de hidr??geno (deuterio y tritio) que forman uno de helio, un gas inocuo.
Aunque el tritio es un gas radiactivo, su vida media es corta y adem??s la idea es producirlo dentro del mismo reactor a partir del litio, por lo que no es necesario transportar material radiactivo desde fuera. Como se explica en la web del Laboratorio Nacional de Fusi??n Nuclear del CIEMAT (Madrid), ???la pared del reactor de fusi??n, expuesta a las radiaciones provenientes del plasma, s?? se vuelve radioactiva despu??s de un tiempo, pero la mayor parte de esta radioactividad desaparecer?? en un plazo medio de unos cincuenta a??os, de tal modo que los reactores de fusi??n no suponen una carga para las generaciones futuras???.
ITERLos problemas de la fusi??n nuclear
Hay que tener en cuenta que la fusi??n nuclear a gran escala no se conseguir?? dentro de los plazos necesarios para sustituir a los combustibles f??siles. Por otro lado, la fusi??n nuclear, al igual que las renovables, no es del todo inocua, si bien presenta muchos menos problemas ambientales que la fisi??n o los combustibles f??siles. En todo caso, el principal problema de la fusi??n nuclear es t??cnico: para que se produzca la reacci??n, los n??cleos de hidr??geno deben estar a unas condiciones de presi??n y temperatura elevad??simas, y en ese estado el combustible se encuentra en forma de plasma. Para conseguir la reacci??n, se debe lograr una alta densidad de plasma y conseguir mantenerlo un tiempo suficientemente largo como para que se produzcan las reacciones. Lograr reunir todas estas condiciones, y adem??s hacer que la tecnolog??a sea viable econ??micamente como para producirse a nivel comercial es un desaf??o t??cnico y cient??fico de gran magnitud.
Foto: la primera pieza del ITER Tokamak se puso en mayo de 2020/ ITER / EJF RicheEl tokamak m??s grande del mundo
Una de las t??cnicas principales en las que se puede basar un reactor de??fusi??n??es el confinamiento magn??tico: se trata de crear condiciones de vac??o y contener el plasma generando un campo magn??tico toroidal (con forma de donuts).??El tokamak es el dise??o m??s popular de estructura de este campo magn??tico??y una parte del mismo est?? generado por corrientes el??ctricas que fluyen en el propio plasma. La energ??a se absorbe dentro del tokamak en forma calor, adherido a las paredes de la vasija. La central de fusi??n utiliza este calor para producir vapor y despu??s electricidad mediante turbinas y generadores.
ITER Organization/EJF Riche (noviembre 2020)Los hitos del ITER
ITER ser?? el primer dispositivo de fusi??n con ganancia neta de energ??a, es decir, que se obtendr?? m??s energ??a que la necesaria para poner en marcha la reacci??n de fusi??n nuclear, que como ya hemos comentado es elevad??sima. Adem??s, ser?? el primer dispositivo que mantendr?? la fusi??n durante largos periodos de tiempo, y el primero que pondr?? a prueba las tecnolog??as integradas, materiales y f??sica necesarios para la producci??n comercial de la electricidad de fusi??n.
Foto: Luca ZanierDise??ado para???
El ITER est?? dise??ado espec??ficamente para:
- Conseguir una potencia de 500 MW (el r??cord actual est?? en 16 MW por el tokamak JET del Reino Unido)
- Demostrar la operaci??n integrada de tecnolog??as para una central de fusi??n: permitir?? a los investigadores estudiar lo que sucede en condiciones similares a las que tendr??n las centrales de fusi??n del futuro.
- Conseguir plasma de deuterio y tritio donde la reacci??n sea prolongada mediante calentamiento interno
- Hacer pruebas para la producci??n de tritio: como ya hemos dicho, la idea es producir tritio dentro de la vasija de vac??o, ya que el suministro actual no es suficiente para cubrir las necesidades de las centrales nucleares del futuro.
- Demostrar la seguridad de los dispositivos de fusi??n nuclear.
ITERUn acuerdo internacional
El Proyecto ITER es una colaboraci??n mundial de 35 pa??ses: los 27 de la Uni??n Europea, Suiza, Reino Unido, China, India, Jap??n, Corea, Rusia y Estados Unidos. Como asignatarios del Acuerdo ITER, celebrado en 2006, los miembros compartir??n el coste de construcci??n, operaci??n y desmantelamiento del proyecto. Tambi??n compartir??n los resultados experimentales y cualquier propiedad intelectual generada por las fases de fabricaci??n, construcci??n y operaci??n.
ITERParticipaci??n de Espa??a
Varias decenas de empresas espa??olas han obtenido contratos financiados a trav??s del organismo de la Uni??n Europea Fusion For Energy (F4E) para participar en distintas fases del proyecto ITER. A su vez, el Laboratorio Nacional de Fusi??n Nuclear participa en el desarrollo de varios sistemas y diagn??sticos de ITER: diagn??stico de reflectometr??a, servicio de comprobaci??n del comportamiento bajo radiaci??n de componentes y sistemas para ITER, sistemas de control remoto, etc.
Foto: ITER Organization/EJF RicheCronograma
Si todo va seg??n lo previsto, se espera producir el primer plasma de fusi??n en 2025 y las primeras operaciones con deuterio y tritio para el 2035. Este es el cronograma del ITER:
- 2005 Se decide ubicar el proyecto en Francia
- 2006 Firma del Acuerdo ITER
- 2007 Creaci??n formal de la Organizaci??n ITER
- 2007-2009 Desbroce y nivelaci??n de terrenos
- 2010-2014 Estructura de soporte terrestre y cimientos s??smicos para el Tokamak
- 2012 Hito en materia de licencias nucleares: el ITER se convierte en una instalaci??n nuclear b??sica seg??n la legislaci??n francesa
- 2014-2021 Construcci??n del Edificio Tokamak (acceso para actividades de montaje en 2019)
- 2010-2021 Construcci??n de la planta ITER y edificios auxiliares para First Plasma
- 2008-2021 Fabricaci??n de los principales componentes de First Plasma
- 2015-2023 Los componentes m??s grandes se transportan a lo largo del itinerario ITER
- 2020-2025 Fase de montaje principal I
- 2022 Terminaci??n del toroide
- 2024 Cierre del criostato
- 2024-2025 Fase de puesta en servicio integrada (la puesta en servicio por sistema comienza varios a??os antes)
- Diciembre 2025 Primer plasma
- 2025-2035 Aceleraci??n progresiva de la m??quina
- 2035 Comienza la operaci??n de deuterio-tritio
MuyInteresante -AFP
