Investigadores dirigidos por el Laboratorio de Física de Plasma de Princeton PPPL del Departamento de Energía de los Estados Unidos DOE han propuesto un diseño innovador para mejorar la capacidad de las futuras plantas de energía de fusión para generar energía segura, limpia y abundante en un estado estable o constante,El diseño utiliza bucles de litio líquido para limpiar y reciclar el tritio, el isótopo de hidrógeno radioactivo que alimenta las reacciones de fusión, y para proteger las placas desviadoras del intenso calor de escape del tokamak que contiene las reacciones.
"Hay muchos desafíos para desarrollar energía de fusión y el manejo del calor en las placas de desviación está entre ellos", dijo el físico de PPPL Masa Ono, autor principal de un artículo sobre el diseño publicado en la revista Fusión nuclear . "Queríamos ver cómo podemos proteger las placas de desviación y mantener limpia la cámara de fusión".
Fusion, la fusión de elementos de luz para liberar energía, es el proceso que alimenta el sol y las estrellas. Aquí en la Tierra, las plantas de energía de fusión combinarán tritio con su isótopo deuterio hermano para crear la energía para generar electricidad. Produciendo esta energía enun dispositivo de fusión a veces se llama "poner una estrella en un frasco"
El sistema que diseñaron Ono y sus colegas exige bombear litio líquido dentro y fuera de un tokamak, un tipo de dispositivo de fusión magnética, para mantener el funcionamiento en estado estable mientras se limpia el polvo y otras impurezas del plasma y se protege el desviador. El litio, un metal plateado que se combina fácilmente con otros elementos, cumpliría una serie de funciones :
"Incluso una capa delgada de litio líquido puede proteger las placas", dijo Ono. "También promete mejorar el rendimiento del plasma como se observó en el Experimento Nacional de Toro Esférico y el Experimento de Toro de Litio en PPPL y en otros experimentos de fusión, yreduce el flujo de calor. Y dado que el litio líquido se evapora, debemos proporcionar continuamente más para mantener las placas húmedas ".
Para realizar esta tarea, el litio líquido se combinaría con tritio en el tokamak y lo transportaría con polvo y otras impurezas a un filtro fuera del tokamak donde se eliminaría el polvo. La siguiente parada sería una trampa fría que funciona a 200 gradosCelsius que permitiría cristalizar el tritio. Después de drenar el litio de la trampa, el sistema recalentaría y regeneraría el tritio y lo llevaría a un separador que descartaría las impurezas y bombearía el tritio nuevamente dentro del tokamak. Alternativamente, el circuito podríaalimentar a una centrífuga que separó el tritio del litio y devolvió el isótopo al tokamak.
Abordar tales ideas son PPPL y grupos de todo el mundo que prueban conceptos de litio líquido que fluyen. "Estamos mirando hacia el futuro para encontrar soluciones", dijo Ono. "Estos problemas deben abordarse si queremos ser prácticos y atractivosplantas de energía de fusión "
En colaboración con Ono en este trabajo, los físicos del PPPL, el Laboratorio Nacional de Oak Ridge, la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign y el Instituto Nacional de Ciencia de Fusión en Japón. El apoyo para la investigación de EE. UU. Proviene de la Oficina de Ciencia del DOE.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Princeton Plasma Physics Laboratory . Original escrito por John Greenwald. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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