China completó y superó las pruebas finales del mayor imán superconductor construido hasta ahora para un reactor de fusión nuclear. El componente fue desarrollado por el Instituto de Física del Plasma de la Academia China de Ciencias, con sede en Hefei, en la provincia de Anhui.
Se trata de un imán superconductor de campo toroidal con forma de D. La estructura mide 21 metros de largo, 12 metros de ancho y 3,3 metros de alto, mientras que su peso total alcanza las 582 toneladas.
Los responsables del proyecto señalaron que el volumen del nuevo dispositivo es 1,3 veces mayor que el de los imanes comparables utilizados en el Reactor Termonuclear Experimental Internacional, conocido como ITER. Además, su capacidad de almacenamiento de energía es tres veces superior.
La pieza que mantiene encerrado al plasma
El imán de campo toroidal es uno de los componentes principales de un reactor de fusión. Su función es generar un potente campo magnético para confinar el plasma dentro del tokamak y evitar que las partículas de alta energía entren en contacto con las paredes de la cámara de vacío.
Para desencadenar reacciones de fusión, el plasma debe alcanzar temperaturas superiores a los 100 millones de grados. Los imanes superconductores permiten mantenerlo estable y reducir las pérdidas de energía mientras operan a temperaturas cercanas a los 269 grados bajo cero.
El sistema deberá soportar durante décadas condiciones extremas, como corrientes eléctricas elevadas, radiación intensa, grandes esfuerzos mecánicos y temperaturas ultrabajas. Sus desarrolladores estiman que deberá funcionar de manera estable y confiable durante unos 60 años.
Tecnología desarrollada en China
El Instituto de Física del Plasma informó que las tecnologías centrales, los materiales, el diseño estructural y los procesos de fabricación fueron desarrollados localmente.
Junto con el imán toroidal, los investigadores completaron las pruebas de una bobina solenoide central superconductora de alta temperatura. Este componente permite inducir y mantener la corriente necesaria dentro del plasma durante el funcionamiento del reactor.
La bobina alcanzó una corriente estable de 60 kiloamperios, una capacidad de almacenamiento de 6,03 megajulios y una resistencia de unión de 0,87 nanoohmios, valores que superaron los parámetros previstos durante su diseño.
El próximo “sol artificial” chino
El desarrollo forma parte del avance tecnológico necesario para los futuros reactores de fusión de China. El país construye actualmente el Tokamak Superconductor Experimental de Plasma Ardiente, conocido como BEST, cuya finalización está prevista para fines de 2027.
El dispositivo realizará experimentos con plasma de deuterio y tritio, con una potencia de fusión proyectada de entre 20 y 200 megavatios. Uno de sus principales objetivos será alcanzar una ganancia neta de energía y avanzar hacia la demostración de generación eléctrica mediante fusión.
La fusión nuclear busca reproducir el proceso que alimenta al Sol mediante la unión de núcleos atómicos livianos. Aunque promete producir grandes cantidades de energía con bajas emisiones de carbono, todavía enfrenta importantes desafíos antes de poder utilizarse comercialmente a gran escala.
El nuevo imán no constituye por sí mismo un reactor operativo, pero representa un avance decisivo en la capacidad de China para diseñar y construir los sistemas necesarios para sus próximos dispositivos de fusión.
