China prueba el imán de fusión más grande del mundo: hito de 582 toneladas para el 'sol artificial' BEST

El imán superconductor de 582 toneladas: especificaciones clave

La bobina de campo toroidal con forma de D es el imán más grande y potente jamás construido para un dispositivo de fusión. Sus especificaciones principales son:

• Peso: 582 toneladas métricas
• Dimensiones: 21 metros de largo, 12 metros de ancho y 3,3 metros de alto
• Corriente: Mantuvo una corriente estable de 60 kiloamperios durante las pruebas
• Energía almacenada: 6,03 megajulios por bobina durante las pruebas
• Campo magnético: Aproximadamente 6,5 teslas, entre dos y cuatro veces más intenso que el de un resonador magnético hospitalario
• Confinamiento del plasma: Diseñado para confinar plasma calentado a más de 100 millones de °C, unas seis veces más caliente que el núcleo del Sol
• Vida útil: Diseñado para aproximadamente 40.000 pulsos de plasma

Se ensamblarán dieciséis de estas bobinas en forma de D para formar el campo magnético toroidal del reactor BEST .

Cómo se compara con el ITER

El imán TF chino supera al equivalente del Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER) en dos aspectos clave:

• Volumen: 1,3 veces el volumen de los imanes TF del ITER
• Energía almacenada: Aproximadamente el triple de la energía almacenada de los imanes equivalentes del ITER

Sin embargo, el ITER sigue siendo una máquina mucho mayor (radio mayor de ~6,2 metros frente a los 3,6 metros del BEST) . BEST no es un competidor a escala completa del ITER: está diseñado para ser el tokamak de deuterio-tritio en funcionamiento más grande del mundo antes del ITER, sirviendo como puente entre el tokamak EAST existente en China y el mucho mayor Reactor de Pruebas de Ingeniería de Fusión de China (CFETR) .

Un segundo componente clave: el solenoide central

Junto al imán TF, una bobina modelo de solenoide central (CS) también superó las pruebas finales en el marco del programa CRAFT . Este conjunto comprende tanto el imán de campo toroidal como la bobina del solenoide central . El solenoide central actúa como el 'encendedor' del tokamak: es fundamental para inducir y mantener la corriente de plasma . Investigadores del ASIPP declararon que el solenoide central "determina directamente si nuestro dispositivo de fusión puede arrancar y mantenerse en funcionamiento" .

Seis años de desarrollo nacional

Ambos imanes se desarrollaron en el marco del proyecto chino Instalación Integral de Investigación para Tecnología de Fusión (CRAFT), una gran instalación científica nacional en Hefei . Datos clave:

• El desarrollo duró aproximadamente seis años
• Los imanes utilizaron materiales superconductores, diseños estructurales y procesos de fabricación íntegramente nacionales, logrando que todas las tecnologías centrales tuvieran un 100% de producción nacional
• La instalación CRAFT se construyó específicamente para desarrollar y probar componentes de reactores de fusión a escala real antes de su instalación en BEST

Cronogramas: reactor BEST y objetivos de electricidad por fusión

China ha establecido un cronograma ambicioso para su programa de fusión:

• Construcción del reactor BEST: Comenzó el 30 de junio de 2023 y está prevista su finalización para finales de 2027
• Primer plasma: Se espera para finales de 2027
• Primera electricidad por fusión: China aspira a demostrar electricidad generada por fusión, descrita a menudo como el encendido de la 'primera lámpara alimentada por fusión nuclear', en torno a 2030
• Más allá de BEST: El CFETR (Reactor de Pruebas de Ingeniería de Fusión de China, también denominado CFEDR), de mayor tamaño, tiene como objetivo estar operativo hacia 2030, y las plantas de energía de fusión comerciales integradas en la red eléctrica están previstas para décadas posteriores

Según The Economist, este cronograma sitúa a China aproximadamente una década por delante de otras naciones en la búsqueda de la energía de fusión .