KSTAR o el Sol artificial de Corea del Sur, otro reactor nuclear de fusión que hace sus pinitos para el ITER
Además del Sol artificial de China, el KSTAR, el dispositivo de investigación de fusión nuclear o Sol artificial de Corea del Sur, también está batiendo sus propios récords, logrando mantener una temperatura de más de 100 millones de grados estable durante unos 30 segundos.
El KSTAR es un proyecto conjunto de la Universidad Nacional de Seúl (SNU) y la Universidad de Columbia de Estados Unidos, y se espera que en el futuro cercano se integre al Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER), un programa en el que participan Estados Unidos, la Unión Europea, Rusia, China, Japón y la India, que busca crear el Tokamak más grande que haya existido y lograr hacerlo funcionar entre 2030 y 2035.
El reactor del KSTAR está alojado en el edificio central del complejo en Daejeon y su cuerpo principal, que aloja los imanes superconductores y la cámara de vacío anular de plasma, mide casi 9 metros de alto y casi 9 de ancho. Cabe indicar que los imanes tienen que estar muy fríos, mientras que la cámara de plasma debe estar muy muy caliente. Así, separados por solo tres o cuatro metros, hay una parte que tiene que estar a unos 4 grados kelvin (unos 270 grados centígrados bajo cero) y otra que tiene que superar el millón de grados centígrados.
Lo que buscan KSTAR, y por extensión ITER, es que ese posible futuro reactor pueda, mediante un sistema de confinamiento magnético, mantener en estado de plasma dos isótopos del hidrógeno, el deuterio y el tritio, para que sus núcleos puedan fusionarse. Si esta tecnología se hace realidad, un gramo de deuterio y tritio será capaz de generar el equivalente de lo que produce una decena de toneladas de carbón.
Entre los retos para lograr estas metas está el estabilizar aún mejor el flujo de plasma, incrementar la temperatura y la presión del mismo, y mejorar la difusión del tremendo calor que emite la máquina, mediante una nueva canalización de tungsteno que se va a instalar pronto.
Yoon Si-woo, vicedirector general del Centro de Investigación KSTAR, cree que la fusión “puede ser un elemento importante en el ‘mix’ energético del futuro. Las tecnologías requeridas para mantener el plasma a 100 millones de grados durante largos periodos de tiempo son la clave para conseguir energía de fusión”, explicó.
Sin embargo, también han surgido problemas prácticos que hasta el momento no se han resuelto: cómo conservar la energía que se genera en la cámara donde el gas se transforma en plasma, y cómo equilibrar la temperatura del plasma, la cual es desigual.
Para ello, KSTAR mejoró el desempeño del modo de barrera de transporte interno (ITB), uno de los modos de nueva generación para la operación de plasma, que se desarrollaron el año pasado, y así logró mantener el estado de plasma por un largo periodo, superando los límites que existían a la operación de plasma de temperatura ultraalta.
Actualmente Corea del Sur también construye las enormes herramientas para ensamblar las partes del ITER, y también estará a cargo de producir los escudos térmicos para los gigantescos imanes del reactor. Pero la clave parece haber sido la mejora del modo ITB: “Las barreras de transporte interno son áreas del plasma en el centro de un reactor donde es posible detener o, al menos, reducir la turbulencia. Poner un tokamak en modo ITB contiene al plasma y mejora la estabilidad”. Eso “ayudó a prolongar la cantidad de tiempo que el plasma se mantiene caliente” y se espera que en cinco años logre llegar “a por lo menos 300 segundos”.
