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EE.UU, 15 oct.- Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado un innovador método que busca superar uno de los obstáculos más complejos en el camino hacia la energía de fusión nuclear: el control del plasma durante los apagados controlados de los reactores.
Esta nueva técnica combina modelos físicos tradicionales con algoritmos de aprendizaje automático, permitiendo predecir con precisión el comportamiento del plasma bajo diferentes condiciones operativas.
La fusión nuclear, considerada la fuente de energía del futuro por su potencial para generar electricidad de forma prácticamente ilimitada, busca replicar los procesos que ocurren en el núcleo del Sol.
A diferencia de la fisión nuclear, utiliza isótopos de hidrógeno (deuterio y tritio) que son abundantes en la Tierra. Sin embargo, el principal desafío tecnológico reside en crear y mantener las condiciones extremas necesarias para que la reacción ocurra, donde el combustible debe alcanzar el estado de plasma a temperaturas de alrededor de 100 millones de grados Celsius.
El dispositivo más avanzado para confinar este plasma supercaliente es el tokamak, una cámara de vacío con forma de dónut que utiliza potentes campos magnéticos. No obstante, las operaciones de apagado controlado, que implican reducir gradualmente la corriente, la temperatura y la densidad del plasma, son críticas.
Cualquier inestabilidad durante este proceso puede dañar severamente la estructura interna del reactor, un problema que ha impedido el funcionamiento continuo y a largo escala de estas instalaciones.
La investigación del MIT aborda este desafío directamente. Los especialistas entrenaron y probaron su nuevo modelo predictivo utilizando datos de un tokamak experimental ubicado en Suiza.
El sistema demostró una alta precisión y rapidez de aprendizaje, un logro significativo considerando que los datos de experimentos con tokamaks son escasos y extremadamente costosos de obtener.
Además, el equipo desarrolló un algoritmo complementario que traduce las predicciones del modelo en instrucciones prácticas, permitiendo que el sistema de control del tokamak ajuste automáticamente parámetros como los imanes o la temperatura para mantener la estabilidad del plasma.
Allen Wang, investigador principal del estudio, explicó la urgencia de resolver este problema: “Las terminaciones incontroladas del plasma, incluso durante la reducción gradual, pueden generar intensos flujos de calor que dañan las paredes internas”.
Wang señaló que, si bien existe una creciente atención en gestionar estas inestabilidades, “se han realizado relativamente pocos estudios sobre cómo hacerlo bien”.
Sobre el futuro de su trabajo, comentó: “Estamos tratando de abordar las cuestiones científicas para que la fusión sea útil de forma habitual. Lo que hemos hecho aquí es solo el comienzo de un largo camino. Pero creo que hemos logrado avances importantes”.(Texto y Foto: Cubadebate)
