Material promocional para “La Tierra Errante II”. (Foto: Cortesía de Maoyan)
Por Leng Shumei, Cao Siqi y Fan Wei
En el reciente filme chino “La Tierra Errante II”, los humanos usan la fusión nuclear para crear un gran poder que soporte los motores planetarios. En el mundo real, ¿cuánto tiempo pasará hasta que la energía eficiente y limpia de la fusión nuclear pueda estar disponible para uso humano?
Duan Xuru, un experto en fusión que también es miembro del Comité Nacional de la Conferencia Consultiva Política del Pueblo Chino（CCPPCh）, reveló en una entrevista exclusiva con el Global Times que demorarán unos 30 años.
La fusión se refiere al proceso en el que dos núcleos atómicos se combinan para formar un núcleo más pesado mientras liberan una gran cantidad de energía. Este proceso ocurre en cualquier momento en el universo, especialmente dentro del Sol. En la película, los humanos queman piedras para causar el proceso.
“Como las piedras son mucho más pesadas que un núcleo atómico, tal proceso se llama fusión de núcleo pesado”, explicó Duan, experto jefe en fusión del Instituto de Física del Suroeste, adscrito a la Corporación Nuclear Nacional de China (CNNC, por sus siglas en inglés).
Duan Xuru, experto jefe en fusión del Instituto de Física del Suroeste, adscrito a la Corporación Nuclear Nacional de China. (Foto: Cortesía)
"La fusión del núcleo pesado no es un foco de investigación actual, ya que requiere condiciones estrictas para realizarse. Por ejemplo, la fusión considerable del núcleo ligero puede ocurrir cuando la temperatura supera los 100 millones de grados celsius, pero la temperatura requerida para la fusión del núcleo pesado tiene que ser mucho más alta que esa cifra", detalló Duan.
Y añadió que ahora es imposible para los humanos construir motores que sean capaces de usar la fusión para mover la Tierra, como se muestra en el filme “La Tierra Errante II”. Pero, dados los esfuerzos de los científicos, se puede esperar que la energía eficiente y limpia de la fusión del núcleo ligero pueda estar disponible en un futuro cercano.
"La investigación y el desarrollo de la fusión nuclear controlable ha entrado gradualmente en la etapa de los experimentos de ingeniería de reactores a partir de la exploración de principios y experimentos a gran escala. Ahora tenemos una comprensión más clara de la tecnología de fusión nuclear controlable, especialmente la construcción del proyecto del Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER), que pronto hará realidad los primeros reactores de fusión a escala de planta de energía", subrayó Duan.
Y auguró que con el sistema industrial de ciencia y tecnología nuclear existente, se cree que los seres humanos pueden usar energía de fusión nuclear controlable en unos 30 años, es decir, a mediados de este siglo.
La investigación de fusión nuclear controlable de China comenzó ya en la década de 1950, que estaba casi sincronizada con la investigación internacional de fusión nuclear controlada. En 2006, China, la UE, los Estados Unidos, Rusia, Japón, Corea del Sur y la India firmaron conjuntamente el acuerdo ITER, que es uno de los proyectos científicos internacionales más grandes y de mayor alcance del mundo. Este empeño es también el mayor proyecto internacional de cooperación científica y tecnológica en el que China participa como un igual.
Según Duan, durante los más de 10 años de participación en ITER, la investigación sobre la fusión nuclear en China se ha desarrollado rápidamente. La investigación de fusión nuclear por confinamiento magnético ha entrado en la etapa de funcionamiento paralelo, y algunas tecnologías han alcanzado el nivel de clase mundial.
La construcción de plataformas de dispositivos y la mejora de la capacidad en China, como los fabricantes de circuladores de China y el reactor Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) en forma de rosquilla, uno de los tres tokamaks principales en funcionamiento en China, que también se llama "sol artificial" porque imita la reacción de fusión nuclear que alimenta al Sol real, han logrado un gran desarrollo en la fusión de confinamiento magnético del país, condujo a continuos avances en experimentos físicos y promovió, en gran medida, el desarrollo de la teoría y la simulación numérica a gran escala.
En diciembre de 2020, la nueva generación del Tokamak HL-2M de China, desarrollado por el Instituto de Física del Suroeste del CNNC, realizó su primera descarga, sentando una sólida base para el siguiente paso en China hacia el diseño independiente y la construcción de reactores de fusión.
En octubre del 2022 se logró un nuevo avance con una corriente de plasma superior a 1 millón de amperios, creando un nuevo récord para la operación del dispositivo de fusión nuclear controlable en el país.
En noviembre de 2022, el Instituto de Física del Suroeste también lanzó un componente central de ITER, completando la producción del primer panel de pared de flujo de calor mejorado del proyecto.
ITER es conocido como el "sol artificial" más grande del mundo. Para cumplir con las condiciones de fusión nuclear controlable, el plasma en su interior tendría 100 millones de grados celsius, y el proceso de reacción produciría una gran cantidad de partículas de energía extremadamente alta.
“Así, el llamado primer panel de pared del proyecto, que está diseñado para tener contacto inmediato con el plasma y las partículas de alta temperatura, es su cortafuegos", aclaró Duan.
La producción del primer panel de pared de flujo térmico mejorado del proyecto, con un rendimiento sustancialmente superior a los requisitos de diseño, demuestra que China ha logrado un avance exhaustivo y sigue liderando el camino en la tecnología.
El siguiente paso del proyecto del "sol artificial" es transitar gradualmente desde la etapa experimental de combustión de deuterio-tritio a la etapa de ingeniería del reactor de fusión y experimento físico, y finalmente realizar el objetivo de construir centrales eléctricas de fusión de demostración y luego la construcción de centrales eléctricas de fusión comerciales.
Como miembro del XIV Comité Nacional de la CCPPCh, Duan propuso establecer un día de la ciencia nuclear para mejorar la comprensión del público sobre el conocimiento nuclear.
Asimismo, Duan sugirió aprovechar al máximo el papel de la tecnología nuclear y el sistema industrial en la promoción del desarrollo de alta calidad de la investigación y el desarrollo de la energía de fusión nuclear del país para atraer profesiones más experimentadas al campo para acelerar el desarrollo de alta calidad de la energía generada por fusión, lo que también contribuiría a los objetivos duales de carbono del país de alcanzar las emisiones máximas de carbono antes de 2030 y lograr la neutralidad de carbono antes del 2060.
(Web editor: Rosa Liu, Zhao Jian)
