Lista de reactores de fusión nuclear

La fusión nuclear es la que se produce al unir elementos de los núcleos de los átomos, generando energía atómica o nuclear. El proceso sucede en las estrellas, y por lo tanto también en el Sol. Por eso, los reactores que lo consiguen son llamados “sol artificial”. 

Una estrella es una inmensa masa de gas compuesta de átomos (sobre todo de hidrógeno) en cuyos núcleos, debido a la intensa atracción gravitatoria, se producen las altas presiones y temperaturas necesarias para que, al aproximarse los átomos, tras una primera intervención de la interacción nuclear débil, entre en juego la interacción nuclear fuerte, haciendo que se fusionen, dando lugar a átomos más pesados (hierro, helio).

La fusión genera energía, parte de la cual acaba en forma de fotones. La gran presión necesaria no es susceptible de crear en la Tierra; no así la gran energía, que se logra incrementando la temperatura. Tomando los isótopos del hidrógeno llamados deuterio y tritio, los calentamos y conseguimos iones que forman un plasma, susceptible de controlar por medio de campos magnéticos, creados por metales que hay que mantener muy fríos para que ejerzan de superconductores. El horno central debe estar muy caliente; las bobinas superconductoras que lo rodean, muy frías. 

Aún no se ha logrado que la energía necesaria para crear la fusión sea inferior a la generada, pero se producen continuos avances. Este tipo de energía nuclear sería la utilizada universalmente, al considerarse ilimitada y sin residuos permanentes, al contrario de la actual, llamada de fisión.

Estos son los reactores de fusión experimentales, ordenados por su tipología y acompañados de imágenes de sus aspectos impresionantes:

A. Confinamiento magnético
El contenedor magnético retiene el plasma creado en su interior.

1. Tokamak. Toroide (rosquilla) con confinamiento por campo magnético generado por electroimanes. La fusión calienta agua que genera energía.

Reactor Iter. Consorcio de la Unión Europea, Suiza, Reino Unido, China, India, Japón, Corea del Sur, Rusia y Estados Unidos. Cadarache, Francia, 2007. Combustible: deuterio/tritio. Horizonte: 2025.

Reactores chinos

-Reactor EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) HT-7U (sucesor del HT-7, 1994). Instituto de Ciencias Físicas. Hefei, Anhui, China, 2006. Banco de pruebas para Iter y CFETR.

-Reactor HL-2M (sucesor del HL-2A). Instituto de Física del Suroeste. Chengdu, Sichuan, China, 2019. Banco de pruebas para Iter y CFETR.

-Reactor J-TEXT. Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong. Wuhan, Hubei, China, 2004. Banco de pruebas para Iter y CFETR.

-Reactor CFETR. Reactor de prueba en proyecto. Instituto de Ciencias Físicas. Hefei, Anhui, China.

Reactor KSTAR. Instituto coreano de energía de fusión. Daejeon, Corea del Sur, 2007. Banco de pruebas para Iter. Combustible: hidrógeno/deuterio. Horizonte: 2025.

2. Tokamak esférico. Reduce al mínimo el agujero central del toroide y rodea las paredes de metal líquido.

Reactor en proyecto. General Fusion. Burnaby, Canadá, 2002. Construcción prevista en Culham, Reino Unido, 2025. Horizonte: 2030.

3. Estelarador o estelarizador. Toroide retorcido.

Reactor Wendelstein 7-X. Instituto Max Plank de Física del plasma. Greifswald, Alemania, 2015. Combustible: hidrógeno (es experimental y por eso no usa deuterio/tritio).

Gran Dispositivo Helicoidal. Instituto Nacional de Ciencia de la Fusión. Toki, Japón, 1998. Combustible: hidrógeno (es experimental y por eso no usa deuterio/tritio).

B. Confinamiento inercial
El contenedor retiene el plasma mediante campos magnéticos opuestos (pinzamiento) o haces de rayos láser.

4. Z-Pinch. Confinamiento inercial por campo magnético sin bobinas generado por electricidad.

Reactor Fuze. Zap Energy. Seatle, Washington, 2017. Combustible: deuterio/tritio. Horizonte: 2026.

5. Acelerador de Plasmoides Inductivo. Confinamiento magnético e inercial por láser. Fusión por pulsos: energía directa.

Reactor Trenta. Helion Energy. Everett, Washington, 2013. Combustible: deuterio/helio-3. Horizonte: 2024.

Instalación Nacional de Ignición (NIF). Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. Liwermore, California, 2002. Instalación nuclear militar. Combustible: hidrógeno/deuterio (es experimental y por eso no usa deuterio/tritio).

Láser Megajulio (LMJ). Centro de estudios científicos y técnicos de Aquitania. Le Barp, Francia, 2014. Instalación nuclear militar. Combustible: deuterio/tritio.