Con una nueva incorporación a las investigaciones sobre fusión Croacia se suma con una instalación de doble haz de iones con el apoyo del OIEA.
Croacia inauguró en la ciudad de Zagreb una instalación de doble haz de iones que permite combinar de forma simultánea dos haces de iones de aceleradores distintos. Esta instalación fortalece las actividades de investigación sobre fusión de Croacia y amplía la disponibilidad mundial de instalaciones con este tipo de capacidades de vanguardia. Construida con el apoyo del OIEA, la instalación de fuente de iones de helio y de irradiación de materiales de fusión con doble haz del Instituto Ruđer Bošković ayudará a los científicos a ensayar y desarrollar nuevos materiales estructurales indispensables para que la energía de fusión sea una realidad. En el mundo existen apenas unas pocas instalaciones de este tipo.
Progresos en las investigaciones sobre fusión
En un dispositivo de fusión, los núcleos se calientan hasta alcanzar temperaturas extremadamente altas para hacer que se fusionen y liberen energía. Según el Dr. Ridikas, en los últimos tiempos los investigadores de todo el mundo han logrado avances espectaculares en materia de fusión y física del plasma. Actualmente se llevan a cabo investigaciones sobre fusión termonuclear controlada y física del plasma en más de 50 países, con el fin de comprobar la factibilidad científica de la fusión como fuente de energía.
Una tecnología como la de la instalación de doble haz de iones de Croacia puede simular condiciones similares a las que estarían expuestos los materiales en un reactor de fusión, incluidos los productos generados por transmutación y los daños producidos por los neutrones de alta energía y las partículas alfa procedentes de la fusión.
“Con las mediciones correctas, un control adecuado de la temperatura y dos haces de iones simultáneos —el doble haz— incidiendo en los materiales, estamos creando una realidad simulada que nos permite obtener un indicio de cómo reaccionarán los materiales estructurales a la fuerza de la fusión. De esta forma podemos comprobar qué materiales resisten y durante cuánto tiempo”, destacó Ridikas.
Los dos haces son dirigidos hacia una muestra de acero, que es el material que se utiliza normalmente en los reactores de fusión debido a su robustez, para simular cómo podría ser la interacción del plasma de fusión con este material y de qué manera podría modificarlo. Esta interacción nuclear, además de dañar posiblemente la estructura cristalina del material, genera productos gaseosos de transmutación, como helio e hidrógeno. Esto puede dar lugar a la formación de burbujas dentro del acero, que pueden hacer que el material se hinche. Saber cómo y cuándo se producen estas reacciones permite a los científicos adaptar los materiales para contrarrestar esos efectos no deseados.
Los investigadores e ingenieros especializados en fusión trabajan en el desarrollo de métodos para aprovechar la energía que genera la fusión de núcleos ligeros, un proceso comparable a la producción de energía de las estrellas y que encierra la promesa de una energía abundante, segura y sin emisiones de carbono.
Pero las reacciones termonucleares generan neutrones con gran carga energética y partículas alfa que, tras cierto período de exposición, pueden dañar las paredes del reactor. La tecnología de haces de iones como la de la instalación de doble haz de Croacia puede simular estas condiciones extremas y ayudar a desarrollar materiales nuevos suficientemente resistentes para soportarlas.
El Instituto Ruđer Bošković trabaja con el OIEA en el marco de un acuerdo de colaboración firmado en 1997. El Organismo ha proporcionado equipo al Instituto y le ha prestado asistencia mediante un programa de creación de capacidad. El OIEA puso en marcha recientemente un nuevo proyecto coordinado de investigación para facilitar los experimentos en las instalaciones de haces de iones de todo el mundo. Los científicos interesados de otros Estados Miembros del OIEA también tienen acceso al Instituto, incluida esta nueva instalación de doble haz de iones.
El mes pasado, el OIEA y la Organización Internacional de la Energía de Fusión ITER acordaron fortalecer su cooperación en las investigaciones sobre fusión nuclear y las actividades conexas con el objetivo a largo plazo de hacer realidad la producción de energía de fusión en centrales a escala industrial. El ITER es un reactor experimental internacional que se está construyendo en Francia y es uno de los mayores y más avanzados experimentos sobre fusión que se están realizando en el mundo. En paralelo, las instalaciones de doble haz como la que se ha instalado en el Instituto Ruđer Bošković o la nueva iniciativa DONES en España —una fuente de neutrones específica para la fusión— liderada por la Unión Europea, harán avanzar las investigaciones relacionadas con el ensayo de materiales.
FUENTE:IAEA
