El físico Sam Lazerson del Laboratorio de Física de Plasma de Princeton PPPL del Departamento de Energía de EE. UU. DOE se ha asociado con científicos alemanes para confirmar que el dispositivo de energía de fusión Wendelstein 7-X W7-X llamado estellarador en Greifswald, Alemania,produce campos magnéticos de alta calidad que son consistentes con su diseño complejo.
Los hallazgos, publicados en la edición del 30 de noviembre de Comunicaciones de la naturaleza reveló un campo de error, o una desviación de la configuración diseñada, de menos de una parte en 100,000. Tales resultados podrían convertirse en un paso clave para verificar la viabilidad de los stellarators como modelos para futuros reactores de fusión.
W7-X, para el cual PPPL es el principal colaborador de EE. UU., Es el stellarator más grande y sofisticado del mundo. Construido por el Instituto Max Planck de Física de Plasma en Greifswald, se completó en 2015 como la vanguardia del diseño del stellaratorOtros colaboradores en el equipo de los EE. UU. Incluyen los laboratorios nacionales Oak Ridge y Los Alamos de DOE, junto con la Universidad de Auburn, el Instituto de Tecnología de Massachusetts, la Universidad de Wisconsin-Madison y Xanthos Technologies.
campos magnéticos retorcidos
Los estelladores confinan el gas caliente y cargado, también conocido como plasma, que alimenta las reacciones de fusión en campos magnéticos retorcidos o 3D, en comparación con los campos simétricos o 2D que crean los tokamaks más utilizados.La configuración sinuosa permite a los estelladores controlar el plasma sin necesidad de la corriente que los tokamaks deben inducir en el gas para completar el campo magnético. Los plasmas estelaradores corren poco riesgo de interrupción, como puede suceder en los tokamaks, lo que hace que la corriente interna se detenga abruptamente yreacciones de fusión al cerrar.
PPPL ha desempeñado papeles clave en el proyecto W7-X. El Laboratorio diseñó y entregó cinco bobinas de ajuste del tamaño de una puerta de granero que afinan los campos magnéticos del stellarator e hicieron posible su medición ". Hemos confirmado que la jaula magnéticahemos construido obras como fueron diseñadas ", dijo Lazerson, quien dirigió aproximadamente la mitad de los experimentos que validaron la configuración del campo." Esto refleja las contribuciones de los Estados Unidos al W7-X ", agregó," y destaca la capacidad de PPPL para realizar colaboraciones internacionales."El apoyo para este trabajo proviene de Euratom y la Oficina de Ciencia del DOE.
Para medir el campo magnético, los científicos lanzaron un haz de electrones a lo largo de las líneas de campo. Luego obtuvieron una sección transversal de toda la superficie magnética mediante el uso de una barra fluorescente para intersectar y barrer a través de las líneas, induciendo así la luz fluorescente en elforma de la superficie.
notable fidelidad
Los resultados mostraron una notable fidelidad al diseño del campo magnético altamente complejo. "Hasta donde sabemos", escriben los autores sobre la discrepancia de menos de una parte en 100,000, "esta es una precisión sin precedentes, tanto en términos de-construcción de ingeniería de un dispositivo de fusión, así como en la medición de la topología magnética "
El W7-X es la versión más reciente del concepto de stellarator, que Lyman Spitzer, astrofísico de la Universidad de Princeton y fundador de PPPL, originó durante la década de 1950. Los Stellarators dieron paso a tokamaks una década más tarde, ya que las instalaciones en forma de rosquillason más simples de diseñar y construir y generalmente confinan mejor el plasma, pero los recientes avances en la teoría del plasma y el poder computacional han llevado a un renovado interés en los estellaradores.
Tales avances hicieron que los autores se preguntaran si dispositivos como el W7-X pueden proporcionar una respuesta a la pregunta de si los estellaradores son el concepto correcto para la energía de fusión. Se necesitarán años de investigación en física del plasma para descubrirlo, concluyen, y"esa tarea acaba de comenzar"
PPPL, en el Campus Forrestal de la Universidad de Princeton en Plainsboro, NJ, se dedica a crear nuevos conocimientos sobre la física de los plasmas gases ultra calientes y cargados y a desarrollar soluciones prácticas para la creación de energía de fusión.administrado por la Universidad para la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU., que es el mayor defensor individual de la investigación básica en ciencias físicas en los Estados Unidos, y está trabajando para abordar algunos de los desafíos más apremiantes de nuestro tiempo., por favor visita science.energy.gov .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio de física de plasma de Princeton . Original escrito por John Greenwald. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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