lunes, 2 de noviembre de 2015

Alemania crea una máquina monstruosa que podría revolucionar la forma de usar la energía


Los investigadores del Instituto Max Planck de Física del Plasma en Alemania están a la espera de la aprobación regulatoria para poner en marcha el dispositivo más grande de fusión, el W7-X. Es el primer ejemplo de un nuevo tipo de reactor estelar diseñado con el uso de un superordenador, que podría cambiar el curso del área de la energía de fusión.

Durante muchos años los científicos han soñado con una fuente de energía limpia, inagotable en forma de la fusión nuclear. Este sueño pronto puede hacerse realidad gracias a los esfuerzos del Instituto Max Planck de Física del Plasma que el año pasado construyó la máquina de fusión nuclear más grande del mundo, el reactor estelar W7-X, reporta 'Science'.

Después de más de un año de pruebas, los ingenieros del Instituto están listos para arrancar la máquina que cuesta 1.100 millones de dólares, lo que puede suceder antes de finales de este mes, según la citada publicación.

En comparación, el tokamak, un aparato que genera grandes cantidades de energía obteniendo la fusión de partículas de plasma, tiene un uso más amplio que el reactor estelar. Hay más de 3 docenas de tokamaks operativos en todo el mundo, y más de 200 fueron construidos a lo largo de la historia. Son más fáciles de montar y han demostrado que pueden realizar el trabajo de un reactor nuclear mejor que el reactor estelar.

El rasgo distintivo del W7-X es que es más seguro y eficaz en contener plasma durante largos períodos, lo que podría ayudar a los científicos a proporcionar una fuente inagotable de energía. Aunque el diseño de tokamak es ideal para contener plasma, presenta algunos riesgos de seguridad, por ejemplo, si la corriente falla o hay una interrupción magnética. Estas alteraciones pueden desencadenar fuerzas magnéticas suficientemente poderosas para dañar el reactor. Los científicos del Instituto Max Planck afirman que el W7-X es una opción más práctica que puede superar los problemas de seguridad de tokamak.

Si W7-X iguala o supera el rendimiento de un tokamak de tamaño similar, los investigadores tendrían que reevaluar el curso futuro del área de la energía de fusión.

fuente:https://actualidad.rt.com/ciencias/190257-alemania-maquina-revolucionar-uso-energia

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Alemania está a punto de poner en marcha una máquina de monstruo que podría revolucionar la forma en que usamos la energía

Durante más de 60 años, los científicos han soñado con una fuente de energía limpia, inagotable en la forma de la fusión nuclear.
Y todavía están soñando.
Pero gracias a los esfuerzos del Instituto Max Planck de Física del Plasma, los expertos esperan que podría cambiar pronto.
El año pasado, después de 1,1 millones de horas de construcción, el instituto ha completado máquina de fusión nuclear más grande del mundo de su tipo, llamado stellarator.
La máquina, que tiene un diámetro de 52 pies, se llama el W7-X.
Y después de más de un año de pruebas, los ingenieros son finalmente listo para arrancar la máquina $ 1.1 mil millones por primera vez. Podría suceder antes del final de este mes, informóCiencia.

El caballo negro de los reactores nucleares

Conocido en la comunidad de la física del plasma como el "caballo negro" de los reactores que utilizan la fusión nuclear, stellarators son notoriamente difíciles de construir.
El GIF muestra las muchas capas diferentes de W7-X, que tardó 19 años en completarse:

video

De 2003 a 2007, ya que el proyecto estaba en construcción, que sufrió algunos reveses importantes de construcción - incluyendo uno de sus fabricantes contratados que van a la quiebra - que casi canceló todo el esfuerzo.
Sólo un puñado de stellarators se han intentado, y aún menos se han completado.
En comparación, el primo más popular a la stellarator, llamado tokamak, está en uso más amplio. Más de tres docenas de tokamaks están en funcionamiento en todo el mundo, y más de 200 se han construido a lo largo de la historia. Estas máquinas son más fáciles de construir y, en el pasado, se han obtenido mejores resultados como un reactor nuclear que stellarators.
Pero tokamaks tienen un defecto importante que W7-X es al parecer inmune a, lo que sugiere que la última máquina de monstruo de Alemania podría ser un cambio de juego.

¿Cómo una fusión nuclear obras de reactores

Tokamak_ (esquema)Subido por Matthias W Hirsch Wikipediaesquemática del tokamak media. Nótese cómo tiene menos capas que el stellarator y la forma de las bobinas magnéticas es diferente.
La clave para un reactor de fusión nuclear exitosa de cualquier tipo es generar, confinar, y controlar una burbuja de gas, llamado plasma, que se ha calentado a temperaturas de más de 180 millones de grados Fahrenheit.
A estas temperaturas ardientes, los electrones son arrancados de sus átomos, formando iones.
Normalmente, los iones rebotan entre sí como los coches de choque, pero en estas condiciones extremas se superan las fuerzas de repulsión.
Por tanto, los iones pueden colisionar y fusionarse, lo que genera energía, y que han logrado la fusión nuclear. La fusión nuclear es diferente de lo que los combustibles de hoy reactores nucleares, que funcionan con la energía de los átomos que se descomponen o se rompen, en lugar de fusionar.
La fusión nuclear es el proceso que se ha alimentando nuestro sol por unos 4,5 millones de años y continuará haciéndolo durante otros estimados 4 mil millones de años.
Una vez que los ingenieros han calentado el gas en el reactor a la temperatura adecuada, que utilizan bobinas magnéticas super-refrigerados para generar campos magnéticos de gran alcance que contienen y controlan el plasma.
El W7-X, por ejemplo, alberga 50 bobinas magnéticas de seis toneladas, se muestra en púrpura en el GIF a continuación. El plasma está contenido dentro de la bobina 

La diferencia entre los tokamaks y stellarators

Durante años, se han considerado tokamaks la máquina más prometedora para la producción de energía de la manera lo hace el sol debido a la configuración de sus bobinas magnéticas contiene un plasma que es mejor que la de stellarators actualmente operativos.
stellaratorRevista Ciencia en YouTubeesquemática de W7-X.
Pero hay un problema: Tokamaks puede controlar el plasma sólo en las explosiones cortas que duran no más de siete minutos. Y la energía necesaria para generar que el plasma es más que los ingenieros de energía obtienen de estos estallidos periódicos.
Por lo tanto Tokamaks consumen más energía que la que producen, que no es lo que quieres de reactores de fusión nuclear, que se han promocionado como la "fuente de energía más importante durante el próximo milenio."
Debido al diseño de los stellarators ', los expertos sospechan que podría sostener un plasma durante al menos 30 minutos a la vez, que es significativamente más tiempo que cualquier tokamak. El tokamak francés "Tore Supra" tiene el récord: seis minutos y 30 segundos.
Si W7-X tiene éxito, podría convertir la comunidad de fusión nuclear en su cabeza y lanzar stellarators en el candelero.
"El mundo está esperando a ver si conseguimos el tiempo de confinamiento y luego mantenerla durante un largo pulso," David Gates, el jefe de la física stellarator en el Laboratorio de Física de Plasma de Princeton, dijo a la Ciencia.
Echa un vistazo a este impresionante vídeo de lapso de tiempo de la construcción de W7-X enYouTube


fuente:http://uk.businessinsider.com/germany-is-turning-on-its-monster-stellarator-2015-10?r=US&IR=T

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