Los avances en la inyección continua de pellets permiten alcanzar un récord de rendimiento en el experimento stellarator Wendelstein 7-X
Una réplica de plástico de los pellets formados por el sistema en W7-X, junto a una moneda de diez centavos, como referencia de tamaño, y el cortador que extrae el pellet de la extrusión, como se ve en el video a continuación. Foto: Larry Baylor/ORNL, Departamento de Energía de EE. UU.
Un hito clave en la búsqueda de la energía de fusión es lograr un alto «producto triple», una métrica importante que mide la temperatura y la densidad de un plasma en combustión y su grado de confinamiento. El estelarizador Wendelstein 7-X en Greifswald, Alemania, mantuvo recientemente un plasma con un producto triple récord durante 43 segundos , superando con creces el rendimiento anterior, en parte gracias a un novedoso sistema de inyección de pellets de combustible desarrollado por investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge.
“El dispositivo W7-X había alcanzado previamente un alto rendimiento durante periodos cortos, pero no pudieron mantenerlo con una alta densidad de plasma”, dijo el ingeniero de ORNL, Steve Meitner. “Ahí es donde entramos nosotros”.
El sistema de repostaje de pellets ORNL, diseñado para el dispositivo W7-X, inyecta un flujo continuo y de alta velocidad de pellets de hidrógeno sólido, formados a 12 grados sobre el cero absoluto, directamente en el plasma a 30 millones de grados. Esto suministra más combustible al núcleo del plasma que otros métodos de repostaje y mantiene una mayor densidad del plasma, lo que en los stellarators también desempeña un papel fundamental en la mejora del confinamiento de la energía del plasma.
La campaña récord W7-X fue dirigida por el Instituto Max Planck de Física del Plasma, en asociación con ORNL, el Laboratorio de Física del Plasma de Princeton y el Instituto Nacional de Ciencias de la Fusión de Japón.
Video en bucle de un chorro de combustible de hidrógeno sólido de tres milímetros de ancho al salir de la extrusora, seguido de imágenes a cámara lenta de una cortadora perforando el pellet e inyectándolo. En tiempo real, el proceso dura solo medio milisegundo. Crédito: Steve Meitner/ORNL, Departamento de Energía de EE. UU.