El director científico de ITER nos explica de qué va esto de ITER

http://cdsweb.cern.ch/record/1343736

«Fusion Plasma Physics in Magnetic Fusion,» DJ Campbell (la física básica de la fusión)

http://cdsweb.cern.ch/record/1344490

«Physics of Tokamak Plasmas,» DJ Campbell (detalles de la física de la fusión)

Las dos charlas de D.J. Campbell, director científico de ITER, en el CERN merecen la pena; en la primera nos cuenta los conceptos básicos (quizás ya los conozcas pero no está mal recordarlos) y la segunda profundiza en más detalles sobre la física de los plasmas en ITER, un laboratorio científico de fusión que nació en noviembre de 2006, que se empezó a diseñar 20 años antes; ITER pretende ser el proyecto clave para el desarrollo de una futura fuente de energía eléctrica basada en la fusión nuclear en tokamaks. La CEE, China, EE.UU., India, Japón, Rusia y Corea unieron sus esfuerzos científicos en fusión por confinamiento magnético en ITER, un laboratorio experimental en construcción en Cadarache, Francia (la sede de la Empresa Común Europea ‘Fusion for Energy’ que lidera ITER tiene su sede en Barcelona, España). ITER quiera estudiar la fusión D-T (deuterio-tritio), demostrando que es una vía posible; no será fácil lograr un rendimiento Q>10  (Q es el cociente entre la energía de salida tras la ignición y la energía de entrada para lograrla) durante unos cientos de segundos. No será fácil, pero en mi opinión es una vía que tenemos que explorar.

http://cdsweb.cern.ch/record/1344809

«Fusion Technology for ITER, the ITER Project,» Guenter Janeschitz (por qué ITER es como es)

http://cdsweb.cern.ch/record/1344810

«Further Development Towards a DEMO Fusion Power Plant,» Guenter Janeschitz (sobre DEMO, el futuro de ITER)

Guenter Janeschitz nos explica en estas dos charlas las tecnologías de fusión de ITER;  su primera charla trata de justificar por qué ITER es como es (comparándolo con ITER98, una máquina más grande que hubo que rediseñar para reducir su coste) y en su segunda charla nos explica las tecnologías que se estudiarán en ITER con el futuro desarrollo de DEMO en mente, el primer reactor de fusión (experimental). Guenter acaba su charla hablando de la «vía ultrarrápida hacia la fusión comercial» y estima que un programa tipo Apollo podría lograr un reactor de fusión comercial en un mínimo de 16 años, pero con un coste prohibitivo; la vía «normal» no ofrecerá un reactor comercial hasta como pronto 2050 y posiblemente no antes de 2060.



20 Comentarios

  1. El mayor valor de ITER es como un caso para estudio por antropólogos futuros de mala ciencia. Uno no tiene que saber nada de física para darse cuenta que hay algo muy malo con el ITER. Una máquina que se supone que va a resolver las necesidades energéticas mundiales no puede costar miles de millones de dólares y tomarse más de 30 años en construir.

      1. Lo necesario son muchas maquinas, cada una de costo razonable. A menos que planees prender todas las luces del mundo con una sola maquina.

        El ITER es un programa de trabajo garantizado por toda la vida para una Mafia de cientificos que no han tenido una idea nueva en decadas. Uno de mis mejores amigos es un fisico de plasma que dejo el campo muy decepcionado por la politica sucia de esa mafia.

  2. Mientras tanto hoy en la WSEC 2012 de Génova, se muestra esta presentación con la expectativa de que este año haya una revolución energética:
    http://www.22passi.it/downloads/WSEC2012%20Present.pdf

    Cada vez son más los creyentes y si para este año realmente salen al mercado los reactores el ITER se va por los caños. Coincido con rrtucci.

    Estoy seguro que Francis todavia no hizo comentarios sobre el tema porque tampoco esta seguro de que va a suceder, o te animás a decir que es un timo ?

    Sds!

    1. Pachu, ojalá tengas razón y la fusión fría se haga realidad en 2012, pero en mi opinón es un timo o una ilusión. Si en 2015 se demuestra que estoy equivocado te puedo asegurar que estos señores recibirán un Premio Nobel y se convertirán en los científicos más famosos del siglo XXI. Pero, en serio, la fusión fría o es un timo o es propio de ilusos.

      Quien afirma que tiene razón porque los demás afirman que no la tiene, quizás no quiere creer que no la tiene, pero no la tiene.

      1. Yo no dije que sea real, la verdad que ni idea, quería ver si te jugabas en una opinión porque la respeto.

        Igual mi sensación es que algo hay, no es fusión para mí, el trabajo de Arata es muy difícil de decir que sea un timo o ilusión y ha sido replicado por quienes se tomaron el trabajo. Hay modelos basados en las interacciones de fuerza nuclear débil incluso en conceptos como este: http://es.wikipedia.org/wiki/Soldadura_de_hidr%C3%B3geno_at%C3%B3mico

        Hay muchas partes involucradas y a medida que avanza el tema desde 2010 cada vez aparecen mas y mas interesadas, varias independientes entre sí.

        Si es un timo ya es como demasiado elaborado todo y me canso de ver que muchos científicos lo descartan diciendo «no puede ser fusión, no existe fusión fría y punto» y no se toman el trabajo de ver que experimentalmente algo ocurre y no necesariamente es fusión, aunque si produce mucha energía.

        Saludos

        1. Pachu, mi opinión es que ojalá toda la física de los últimos 200 años sea mentira y Arata y Zhang tengan razón y sus experimentos entre 1989 y 2011 nos den la fuente de energía que resuelva todos los problemas energéticos del siglo XXI. ¡Ojalá! Pero yo soy de los que cree en la física de los últimos 200 años.

  3. Belen-Esteban, si la ignición controlada de la fusión D+T es complicada de obtener (algunos afirman que imposible replicar una estrella en la Tierra), la fusión aneutrónica es casi una utopía. Las opciones más claras serían D+Li6 y D+He3 pero requieren unas condiciones mucho más extremas y mucho más difíciles de lograr que la D+T, además, no son aneutrónicos por completo pues en dichas condiciones es inevitable reacciones de tipo D+D (que por cierto los defensores de la fusión aneutrónica subestiman como poco relevantes, pero que en la Naturaleza dominan). Opciones más barrocas con núcleos más pesados están aún más lejos.

    Quisiera recordarte que en 1950 se pensaba que la fusión era tan sencilla como la fisión; sobre el papel lo era y lo es; sin embargo, en 2010 aún parece una utopía (los «detalles técnicos» requieren décadas de análisis experimental, pues la teoría no ayuda casi nada). La fusión aneutrónica sobre el papel es una «chorrrada» pero los «detalles técnicos» son extremadamente mucho más complicados.

    Hay algunas propuestas sobre el papel (desde 1935) pero en los últimos 75 años no ha habido progresos. Muchos intentos y todos acabaron en fracaso. Salvo que seas amante de las conspiraciones deberás reconocer que la razón es sencilla, es mucho más complicada.

    Propuestas «exóticas» como la que nos comenta César en Experiencia Docet están todavía en pañales.

    Trabajos que sobre el papel pueden resultar atractivos (como este de la Univ. Duke) se basan en simulaciones por ordenador tan simplificadas como irreales. Lo poco que hay hecho con un poco de seriedad utiliza extrapolaciones de las leyes constitutivas del plasma cuya validez está cogida con alfileres (como este artículo en una revista muy seria) y por tanto sus conclusiones tienen una validez muy limitada.

    Belen-Esteban espero haberte aclarado un poco como está este tema. Puede parecer dura mi crítica pero lo que quiero que te quede claro es que este campo está muy verde aún y lleva así décadas.

    1. Javier, el objetivo de este blog es divulgar ciencia, no ideas políticas (sean correctas o no). En los últimos años la fusión (ITER y NIF) han sido noticia y yo me he hecho eco. En 2012 seguirán siéndolo. No es mi intención ser políticamente correcto ni ser políticamente incorrecto. Este blog no discute la crisis de la energía ni temas relacionados.

      Sobre los problemas económicos y políticos relacionados con la crisis de la energía te recomiendo visitar el blog de Antonio Turiel (CSIC), «The Oil Crash» y la comunidad de «Crisis Energética

      Y por cierto, me gustan más los 3 primeros álbumes de King Crimson (el cuarto me resultó algo flojo).

  4. Siempre me a llamado la atención que en los temas de fusión nuclear aparece ese tipo de gente que quiere refutarla con principios físicos básicos de bachiller o bien mediante una teoría conspiranoica que poco dice sobre ella en si mismo. O directamente los que dicen que es una perdida de tiempo y dinero porque ya esta la milagrosa fusión en frío. Por ello en general trato de ignorar los comentarios de los medios no especializados, realmente nunca se llega a nada.

    1. El_tonto_del_pueblo, gracias por el documento, no lo conocía. Pero «afirmar que sería muy razonable abandonar de inmediato ese loco y costoso proyecto llamado ITER» y apostar por «la máquina Z dedicada exclusivamente a la investigación civil y a la producción de energía» me parece que demuestra una gran ignorancia sobre el campo de la fusión. Y afirmar que es «muy factible y que se trataría de un nuevo campo de investigación,» una «mezcla de boro e hidrógeno,» las «Bombas Verdes,» me parece demostrar una gran ignorancia sobre física de plasmas (aunque en el documento se citen dos tesis doctorales y el autor se supone que es experto en fusión).

      La mayoría de las figuras del documentos están extraídas de la tesis doctoral de Reux, que presenta simulaciones numéricas con el código MHD 3D llamado JOREK cuyos parámetros se ajustan con resultados experimentales de JET y Tore Supra; luego utiliza dicho código para estudiar una técnica para mitigar los daños estructurales dentro del tokamak (basada en la inyección de gas); la conclusión de la tesis es que la técnica puede que funcione o que puede que no, pero solo se sabrá cuando se ajuste el código numérico con los datos experimentales obtenidos por ITER. Lo que dice el documento que citas no tiene nada que ver con esto, quizás el experto que lo ha escrito sabe cosas sobre esta tesis que su autor ha omitido contar en dicha tesis.

      Pocas figuras aparecen de la otra tesis mencionada, de Thornton, que estudia esta misma solución para el mismo problema, pero solo de forma experimental (su modelo numérico es ridículo) en MAST y concluye que extrapolando lo observado en MAST a ITER no funcionará, pero que hay que estudiarlo en ITER para confirmarlo. Todo apunta que esta técnica no parece que será la solución en ITER a este pequeño problema (debes saber que hay otras soluciones).

      Concluir de estas dos tesis doctorales que ITER no funcionará es como concluir tras pisar una caca de perro que el problema de las cacas de perro en España es insoluble y algún día toda España entera estará cubierta de cacas de perro y nadie podrá caminar sin pasar una.

      En cuanto a la máquina Z como el único futuro de la fusión, como conclusión basada en el artículo de Haines, la verdad es que lo único que puede decir es que el autor del documento demuestra con estas afirmaciones su ignorancia sobre fusión, aunque afirme ser un experto (y yo afirmo que no lo soy).

      1. Bueno Francis, que el Petit este no tiene ni idea de plasma lo reconoce el mismo, pq segun lo que dice no hay nigun modelo teorico que nos explique como se comporta el plasma (disrupciones) y por eso considera que en el ITER se estan dando palos de ciego para tirar pa lante el proyecto. Me gustaria saber, visto esto si alguien puede aclrar si estos del ITER saben realmente lo que hacen. Lo de las conclusiones y preferencias de petit me la llevan floja. Saludos.

  5. Javier, el z-pinch (pinzamiento axial) tiene muchos problemas técnicos que están muy bien estudiados (por razones que no vienen al caso yo los he estudiado con detalle). Quizás el más sencillo de entender es la simetría del plasma: los números que indicas son resultado de simulaciones numéricas que asumen una simetría perfecta; la más mínima asimetría reduce esos números una barbaridad. Más aún, estas simulaciones se basan en extrapolaciones del comportamiento del plasma más allá de lo que está estudiado de forma experimental (el estudio es específico para cada configuración de pinzamiento axial).

    Recuerda que hace 60 años las extrapolaciones decían que en 1990 habría tokamaks produciendo energía de forma comercial. ¿Por qué no los hay? Porque los estudios experimentales han demostrado que hay que introducir «pequeñas» correcciones que invalidan completamente estas extrapolaciones. Lidiar con los detalles en fusión ha sido infinitamente más difícil de lo que Bethe, Thomson y Blakman nunca llegaron a soñar (BTW estos señores son los padres occidentales del concepto de z-pinch).

Deja un comentario

Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 9 enero, 2012
Categoría(s): ✓ Ciencia • Física • Physics • Recomendación • Science
Etiqueta(s): ,