Ciencia y tecnología nuclear de fusión

Ciencia y tecnología nuclear de fusión


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El solenoide central es un imán de cinco pisos y 1000 toneladas ubicado en el centro de ITER. Consta de 22 millas de cables superconductores y conducirá 15 millones de amperios de corriente eléctrica (millones de veces más que en una casa) a través del plasma del ITER. Crédito: General Atomics

Ciencia y tecnología nuclear de fusión se especializa en el estudio del entorno extremo de la fusión nuclear. Este entorno presenta temperaturas muy altas, flujos de partículas, irradiación de neutrones y otras condiciones adversas.

La investigación en ciencia y tecnología de fusión incluye el examen de diseños y materiales para futuros dispositivos de energía de fusión. También incluye nuevas tecnologías y sistemas integrados para generar electricidad a partir de reacciones de fusión, producir tritio (el combustible necesario para la reacción de fusión), diseñar superconductores de alta temperatura imanes y evacuando los gases extremadamente calientes que se liberan durante la fusión.

Además, la ciencia de la fusión nuclear aborda los desafíos relacionados con la seguridad y la protección de la energía de fusión. Por ejemplo, la ciencia nuclear de fusión estudia cómo garantizar el suministro de combustible de tritio y cómo construir plantas de energía de fusión que puedan operar de manera segura a pesar de sus condiciones excepcionalmente altas de calor y presión.

Datos básicos sobre la ciencia y la tecnología de la fusión nuclear

  • Los imanes de ITER utilizan cables de un material superconductor, niobio-estaño, que juntos tienen más de 100.000 kilómetros (60.000 millas) de largo. Eso es suficiente para rodear el ecuador de la Tierra dos veces.
  • Estados Unidos está desarrollando tecnologías nucleares de fusión clave, incluidos métodos de uso de imanes para contener la fusión y materiales especializados que pueden soportar una exposición prolongada a condiciones de fusión extremas.

DOE Oficina de Ciencia y Fusión Ciencia y Tecnología Nuclear

En la Oficina de Ciencias, la ciencia y la tecnología nuclear de fusión están financiadas por el programa Fusion Energy Sciences (FES), ya que la I+D en estas áreas apoya el desarrollo de la fusión como fuente de energía. El programa apoya varias áreas de investigación, incluido el programa US Fusion Blanket y Tritium Fuel Cycle. La investigación se centra en los métodos de extracción de combustible de la manta, lo que requiere la experiencia de laboratorios nacionales, universidades e industria privada.

En el marco del programa FES, los investigadores están desarrollando tecnologías clave para el proyecto ITER, incluido el solenoide central, uno de los imanes superconductores más grandes y potentes del mundo. Otras actividades apoyadas dentro de la FES incluyen estudios de seguridad y sistemas de fusión. Los estudios de sistemas de energía de fusión se centran en áreas a largo plazo, como una futura planta de energía de fusión, e identifican brechas en la ciencia y tecnología de fusión nuclear. Identificar estas brechas ayuda a los programas a priorizar los esfuerzos de investigación a lo largo del tiempo.

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