KSTAR, un sol artificial en Corea

Los científicos coreanos están felices. En el Instituto Nacional de Fusión Nuclear han desarrollado un reactor de fusión nuclear del tipo Tokamak, basado en superconductores.  Lo han bautizado KSTAR, y su modo de funcionamiento es similar al del De Lorean de “Volver al futuro”: convierte materia en energía. Lo mismo que ocurre en el corazón de una estrella, pero en la Tierra.


La fisión nuclear ocurre cuando un núcleo se divide en dos (o más) núcleos más pequeños. También se producen algunos “residuos”, como neutrones libres, rayos gamma, partículas alfa y beta, etc. Es el tipo de reacción que produce electricidad en los reactores nucleares desde hace décadas. Requieren de materiales fisionables peligrosos para funcionar, como el uranio.

Pero en la naturaleza, la energía nuclear se expresa de otra forma. En lugar de dividirlos, las estrellas crean átomos nuevos (y más grandes) a partir de los más pequeños, como el hidrogeno o el helio. El núcleo de los átomos creados tiene una masa inferior a la suma de las masas de los núcleos que se han fusionado para formarlo. Y allí reside el secreto de la fusión nuclear: la diferencia de masa es liberada en forma de energía.

La energía que se libera depende de varios factores, pero se rige por la fórmula  E = mc², donde “m” es la diferencia de masa mencionada y “c” es la velocidad de la luz. Dado que esta velocidad es enorme (300.000 km/s), pequeñísimas cantidades de masa proporcionan enormes cantidades de energía. Por ello los científicos han buscado durante más de medio siglo la forma de construir un reactor de este tipo.

El problema más difícil de resolver es la construcción del “envase” en el que se va a llevar a cabo la reacción. Dado que las temperaturas implicadas se miden en millones de grados, no existe un material que pueda soportar semejantes exigencias. Afortunadamente, pueden confinarse las partículas mediante campos magnéticos muy potentes, creando una especie de “botella magnética” que contiene en su interior la reacción nuclear.

Lo que han logrado los coreanos es, nada más ni nada menos, que llevar estas ideas a la práctica. Básicamente, han construido un toroide (una forma geométrica similar a una rosquilla), cuyas paredes son principalmente un potentísimo campo magnético, y han acelerado dentro de él partículas elementales hasta velocidades cercanas a la de la luz. Cuando estas partículas se chocan, se fusionan. Por supuesto, esto es una visión MUY simplificada de lo que ocurre en el interior del reactor.

En el Instituto Nacional de Fusión Nuclear han llevado todo esto a la práctica, construyendo el KSTAR. La sigla del dispositivo incluye la “K” de Corea y “STAR” por estrella, por la relación existente entre este dispositivo y la forma en que “funciona” un sol. Realmente, se trata de la estrella de Corea. El Instituto mencionado comenzó hace 12 años el proyecto, que finalmente se puso en marcha el 13 de junio de este año.

El video muestra aspectos de la construcción del reactor:

El reactor de fusión nuclear KSTAR funcionó durante 249 milésimo de segundo. Durante ese lapso el plasma caliente de su interior llegó a los dos millones de grados, y generó una corriente de cien mil amperios. Si el número no te dice nada, ten en cuenta que una lamparita incandescente consume solo unos 0.25 amperios.

Hay muchos ensayos por hacer, pero lo interesante de este tipo de reactor consiste en la promesa de una energía totalmente limpia, sin emisión de radiaciones ni producción de gases de efecto invernadero. Otro factor importantísimo es que no se necesita un combustible exótico para hacerlo funcionar. Basta con el deuterio o el tritio, que se extraen del agua del mar.

Debido a estos beneficios ecológicos, siete naciones industrializadas (incluidos Estados Unidos, Japón, la Unión Europea y Corea del Sur) decidieron, en 1988, desarrollar conjuntamente esta forma de generar energía, prácticamente infinita y completamente segura. KSTAR es el primer paso, que deberá demostrar la viabilidad de la fusión nuclear y su prometedor uso para mover al mundo.

249 milisegundos pueden parecer muy poco tiempo, pero en términos atómicos es una verdadera eternidad. Es muy posible que gracias a las experiencias obtenidas mediante el KSTAR en poco tiempo disfrutemos, finalmente, de un nuevo tipo de energía.

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Ariel Palazzesi

16 Comments

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  1. Muy interesante.
    Me recuerda tambien a la peli de Spiderman 2, donde el doctor optopus antes de ser "malo" crea un sistema similar al de la nota creando un sol arificial para generar energia ilimitada y limpia.

  2. Aiken, el concepto seria el mismo, pero no tiene ni punto de comparacion, octopus crea un minisol suspendido en el aire, y no estoy seguro de si es posible crear un campo magnetico que confine en una esfera el plasma (asi a bote pronto creo que no)

    me gustaria que alguien diga la energia empleada en el proceso

    PD: si se usan superconductores en para confinar el plasma para la fusion, las temperaturas necesarias para mantener los superconductores son de unos pocos grados (kelvin) y la fusion los calentaria (imagino que de ahi la brevedad del experimento)

    • Hola trivi!
      El experimento es impresionante. El tiempo tan corto tambien puede deberse a la dificultad de "encaminar" hacia afuera esa tremenda corriente! 🙂

      Respecto de los superconductores, es posible que tengas razón, aunque el "gas" que está fusionandose debe ser una cantidad minuscula (muchisimo menor a una cabeza de alfiler) y por mas que esté a 2.000.000 de grados, el toro debe estar a "solo" algunos miles. 🙂

      Que bueno seria recibir una invitacion para conocer un lugar de esos.

      Saludos.

    • Hace poco lei que unos cientificos americanos lograron el procedimiento de fusion mediante el helio3, que obiamente es muy dificil extraer de la tierra (ya que procede del desmantelamiento de armas nucleares, a mi no me acen gracia), pero se encuentra en abundancia en la superficie lunar. El problema que tenian era mantener el reactor "de una pieza" ya que el calor destruia las paredes del mismo.

      Me entusiasma pensar que dentro de algunos años la electricidad sera producida de una forma economica y abundante, ademas de ecologica, y quien sabe, quiza dentro de setenta años todos los coches tendran una maquina de esta que permita que haga cosas increibles.

      Gracias

  3. es increible lo rapido que se estaria logrando la fusion habia visto documentales que hablaban que esto se lograria para el año 2050 como minimo increible

  4. Cierto, lo primero que me vino a la mente fué al doctor Octopus en Spiderman 2, jejeje.
    Bueno, y esto sería tan revolucionario, que simplemente cambiaría la dependencia del petroleo de todo el mundo, tal vez generaría prosperidad en la humanidad pues a la larga bajarian los costos a tal grado, que nuestros automoviles de ahora serán obsoletos y nuestra futura gasolinera será el enchufe del garage 😀

  5. La evolucion de la humanidad esta alcanzando un punto critico para nuestra supervivencia.
    El avance al q nos enfrentamos es gigantesco y personalmente me siento orgullo y emocionado a la vez por siquiera llegar a imaginar de lo q nos depara el futuro ante tales avances.
    Siguiente paso las estrellas^^

  6. de hecho, la fusion autosustentable todavia no se ah logrado, el proyecto del ITER (reactor de tokamak internacional) pretende lograrlo para el 2025, el cua lay esta en construccion, y el experimento mencionado de la pelicual de spiderman, es otra forma posible de confinamiento de plasma, por medio de rayos lasers, una tecnica no tan difundida como el tokamak

  7. Muy impresionante ojala todo salga bien y de una vez por todos demos un gran paso adelante qeu podria cambiar muchisimo el mundo en que vivimos.

    Gracias por la nota Ariel Palazzesi. Saludos.

  8. aaaaa esto es de locos,primero el reactor warp y ahora la energia limpia???espero por diosito santo ver algun dia que el hombre lance una nave al espacio..y saben a l que me refiero……..

  9. El mayor problema aparte de la autodestruccion del sistema, es que gasta mas energuia de la que consigue generar. Creo que seria menos descabellado pensar en crear unidades nanoscopicas con nanotecnologia que fueran destruibles al generar energia de forma controlada en vez de gastar la mayoria de lo que se produce en mantener un sistema grande y caro. Vale que esa tecnologia aun no esta lista, pero pensando en el futuro no seria una mala opcion.

  10. Pues a mí no me emociona en absoluto. El problema que tiene este mundo no es de falta de energia, sino de no saber vivir con lo que tenemos, sea poco o mucho siempre queremos más, y más es conflictos, más es avaricia y más es ausencia de serenidad. Al final conseguiremos sustituir el petroleo por la energía de fusión, para que todo siga igual.

    Como ejemplo la maquina de vapor, cuando se inventó el mundo soñaba con el fin del trabajo, pues éste lo harian las máquinas por nosotros y lo único que se consiguió fue trabajar igual que antes sinó más. Si no cambiamos la estructura subyacente seguiremos igual.

    Un poco de filosofia Zen no le iria nada mal a este mundo.

  11. yo creo que ya se han hecho grandes invensiones para generar energia limpia lo que pasa es que ni bien aparecen alguien las compra y las esconde(tal ves las grandes empresas de extraccion de petroleo no quieran ver sus negocios de un momento a otro por los suelos…).

    bueno que sigan investigando a ver si en pocos años nos dan una sorpresa y se ponen en funcionamiento estos reactores que en verdad necesitamos, dada las elevadas cantidades de emanaciones toxicas que tenemos en nuestro planeta, ya es hora de un stop.

  12. No se si es buena idea esto.. si quieren utilizar energía limpia y ecológica, x q no invirtieron en las instalaciones de paneles solares? para q quieren un sol nuevo, si el natural tiene millones d veces mas potencia? No resulta más económico y simple?
    Además, en la nota dice que para producirlo van a necesitar ciertos minerales del agua de mar, eso significa que el día d mañana, vana a contaminar o saturar nuestros océanos. Todos sabemos que la ambición humana no tiene límites ¬¬ es por esto mismo que creo que hay algo más,que no nos están diciendo todo. Nunca lo hacen.
    Creo que antes de emocionarnos, tendríamos que ver cuáles son los verdaderos intereses, y las consecuencias que esto trae. Generar ese terrible campo magnético, lo suficientemente fuerte para contener una mini-estralla, no debe ser gratis; se puede decir que es coincidencia si les cuento que en muchos países hay déficit de energía nuclear causando apagones y bajas tensiones, generando grandes pérdidas para las clases más humildes?

    No es que esté en contra de la evolución tecnológica. Me encanta ver que la creatividad humana alcanze horizontes inimaginables. Pero creo que muchas veces esta mal enfocada. En este caso, podrían centrar todo ese intelecto para desarrollar formas de potenciar el uso de la Energía Solar Natural, si es que buscan una mayor rendición de esta, y no una rentabilidad.

  13. mm concuerdo con un lector seria algo parecido al mini sol que se creo talvez de algun lado salio esa idea y se esta tratando en hacerlo realidad, seria increible de que la humanidad creara un sol artificial. pero estamos en una carrera contra el tiempo y la tecnologia debe seguir avanzando de eso depende la supervivencia del ser humano ,pero lo primero es resolver los problemas de nuestro planeta ,el famoso calentamiento global el cual es un echo y muy real y se esta enpesando a sentir con mayor fuerza. hagamos algo a hora para que nuestras futuras generaciones no se arrepientan de haber nacido por la catastrofe que esto conllevaria.. pero es algo fabuloso y esperemos que estos cientificos hagan algo con los experimentos que realizan con el bin bang y salga algo increible de eso pero que no hagan daño a la humanidad , pero bueno con todo esto los cientificos pensaran de el que no se arriesga no cruza el rio..

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