Enerxía de fusión: EAST Tokamak en China alcanza o fito clave

Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) en China mantivo con éxito unha operación de plasma de alto confinamento en estado estacionario durante 1,066 segundos, batendo o seu propio récord anterior de 403 segundos alcanzado en 2023.   

O 20 de xaneiro de 2025, a instalación Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) en China (coñecida popularmente como "sol artificial" de China) mantivo con éxito unha operación de plasma de alto confinamento en estado estacionario durante 1,066 segundos. A duración de 1,066 segundos é un paso fundamental na investigación da fusión; de aí que este logro sexa un fito na procura da xeración de enerxía de fusión. A instalación de EAST mantivera anteriormente unha operación de plasma de alto confinamento en estado estacionario durante 403 segundos en 2023. Para permitir a fusión nuclear, as instalacións de fusión controlada deben alcanzar temperaturas superiores aos 100 millóns de ℃ mantendo un funcionamento estable a longo prazo.  

A instalación Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) en China entrou en funcionamento en 2007. Este é un dispositivo tokamak e serviu como plataforma de proba aberta para que os científicos realicen experimentos e investigacións relacionados coa fusión desde que entrou en funcionamento.  

O dispositivo de tokamak EAST é semellante ao ITER en forma e equilibrio, pero máis pequeno pero máis flexible. Ten tres características distintivas: sección transversal non circular, imáns totalmente supercondutores e compoñentes de plasma (PFC) refrixerados de forma totalmente activa por auga. Logrou avances significativos no enfoque de confinamento magnético da fusión nuclear, especialmente na consecución da temperatura do plasma récord. 

O uso de imáns para confinar e controlar o plasma é un dos dous enfoques principais para alcanzar as condicións extremas necesarias para a fusión nuclear. Os dispositivos Tokamak usan campos magnéticos para xerar calor e confinar plasma a alta temperatura. ITER é o maior proxecto de tokamak do mundo. Con sede en St. Paul-lez-Durance, no sur de Francia, ITER é a colaboración de enerxía de fusión máis ambiciosa de 35 nacións. Usa un toro de anel (ou dispositivo magnético de rosquilla) para confinar o combustible de fusión durante longos períodos a temperaturas suficientemente altas para que se produza a ignición por fusión. Do mesmo xeito que ITER, o programa de fusión STEP do Reino Unido baséase no confinamento magnético de plasma mediante tokamak. Non obstante, o tokamak do programa STEP terá forma esférica (en lugar da forma de rosquilla de ITER). Un tokamak esférico é compacto, rendible e pode ser máis fácil de escalar.   

A fusión de confinamento inercial (ICF) é o outro enfoque para acadar as condicións extremas necesarias para a fusión nuclear. Neste enfoque, créanse condicións de fusión extremas comprimindo e quentando rapidamente unha pequena cantidade de combustible de fusión. A National Ignition Facility (NIF) do Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) usa a técnica de implosión impulsada por láser para implosionar cápsulas cheas de combustible de deuterio-tritio usando raios láser de alta enerxía. NIF demostrou recentemente a proba de concepto deste enfoque de que se pode explotar a fusión nuclear controlada para satisfacer as necesidades enerxéticas.   

*** 

Referencias:  

1. Institutos de Ciencias Físicas de Hefei, CAS. Noticias - O "Sol Artificial" chinés logra un novo récord nun fito significativo cara á xeración de enerxía de fusión. Publicado o 21 de xaneiro de 2025. Dispoñible en https://english.hf.cas.cn/nr/bth/202501/t20250121_899051.html  

2. Tokamak superconductor avanzado experimental (EAST). Breve Introdución. Dispoñible en  http://east.ipp.ac.cn/index/article/info/id/52.html  

3. Zhou C., 2024. Comparación entre EAST e ITER tokamak. Ciencias Teóricas e Naturais,43,162-167. DOI: https://doi.org/10.54254/2753-8818/43/20240818  

4. Hu, J., Xi, W., Zhang, J. et al. Todos os tokamak supercondutores: ESTE. AAPPS Touro. 33, 8 (2023). https://doi.org/10.1007/s43673-023-00080-9  

5. Zheng J., et al 2022. Progreso recente na investigación de fusión chinesa baseada na configuración de tokamak superconductor. A Innovación. Volume 3, número 4, 12 de xullo de 2022, 100269. DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100269  

*** 

Artigos relacionados  

1. Programa de Enerxía de Fusión do Reino Unido: Deseño conceptual para a central eléctrica STEP Prototype (7 2024 setembro).  

2. 'Fusion Ignition' demostrouse por cuarta vez no Lawrence Laboratory (20 2023 de decembro) 

3. Fusion Ignition convértese nunha realidade; O punto de equilibrio enerxético alcanzado no Lawrence Laboratory (15 2022 de decembro) 

***