Los científicos que desarrollan experimentos de energía de fusión han resuelto un enigma de por qué sus haces de calentamiento de millones de grados a veces fallan, y en cambio desestabilizan los experimentos de fusión antes de que se genere energía.
La solución utilizó una nueva teoría basada en el flujo de fluidos y ayudará a los científicos en la búsqueda de crear gases con temperaturas superiores a los cien millones de grados y aprovecharlos para crear energía limpia, interminable y libre de carbono con fusión nuclear.
"Hubo un extraño modo de onda que rebotó en los rayos de calor del experimento", dijo Zhisong Qu, de la Universidad Nacional de Australia ANU, autor principal del artículo de investigación publicado en Cartas de revisión física .
"Esta nueva forma de ver la física del plasma en llamas nos permitió comprender este problema previamente impenetrable", dijo el Sr. Qu, un físico teórico en la Escuela de Física e Ingeniería de Investigación de ANU.
La fusión nuclear de hidrógeno en helio es el proceso que alimenta a las estrellas. Promete una fuente de energía a gran escala en la Tierra, basada en el combustible extraído del agua, y no crea el desperdicio a largo plazo que produce la fisión nuclear a base de uranio.
El avance es en la fusión de confinamiento magnético, en el que el hidrógeno se calienta hasta que es un plasma 10 veces más caliente que el centro del sol, y se mantiene en su lugar mediante fuertes campos magnéticos hasta que se producen reacciones de fusión.
Sin embargo, el plasma a esta temperatura es extremadamente turbulento y puede comportarse de maneras sorprendentes que desconciertan a los científicos, a veces se vuelven inestables y se disipan antes de que se produzca cualquier reacción de fusión.
El Sr. Qu desarrolló una teoría más simple para el comportamiento del plasma basada en el flujo de fluido y pudo explicar un modo de onda inestable que se había observado en el experimento de fusión más grande de los Estados Unidos, DIII-D.
El Dr. Michael Fitzgerald, colaborador del Centro Culham para Fusion Energy en el Reino Unido, dijo que el nuevo método tenía mucho más sentido que las teorías anteriores de la fuerza bruta que habían tratado el plasma como átomos individuales.
"Cuando miramos el plasma como un fluido obtuvimos la misma respuesta, pero todo tenía mucho sentido", dijo el Dr. Fitzgerald.
"Podríamos comenzar a usar nuestra intuición nuevamente para explicar lo que vimos, que es muy poderoso"
El líder del grupo de investigación, el profesor asociado Matthew Hole, de la Escuela de Física e Ingeniería de Investigación de ANU dijo que el éxito de la teoría con el rompecabezas de ondas DIII-D fue solo el comienzo.
"Se abrirá la puerta a comprender mucho más sobre los plasmas de fusión y contribuirá al desarrollo de una solución energética a largo plazo para el planeta".
El profesor asociado Hole dijo por él que la búsqueda de la energía de fusión fue más allá de un planeta sostenible.
"Soy un poco Trekky de corazón, la única forma de viajar a otro sistema estelar es con un reactor de fusión", dijo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Nacional Australiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :