Pruebas en los cables generan temor sobre el ITER

La degradación de los cables superconductores en el corazón de la máquina de fusión ITER amenaza con provocar mayores retrasos.

Científicos de tres continentes están rascándose la cabeza intentando comprender un problema potencialmente serio con los cables superconductores destinados al ITER, el mayor experimento de fusión del mundo. Nature ha sabido que las pruebas preliminares de los cables para el potente imán central del ITER muestran una degradación demasiado rápida para poder usarse. De no resolverse, el problema amenaza con retrasar más el proyecto que ya ha sufrido muchos años de obstáculos técnicos y presupuestarios (ver Nature 461, 855; 2009).

ITER


El ITER es una colaboración de 15 000 millones de euros diseñada para demostrar la viabilidad de la fusión nuclear como fuente de energía. Actualmente en construcción en St-Paul-lez-Durance, Francia, y con un inicio de las pruebas de producción de energía planificadas para 2026, el reactor constará de vasijas gigantes en forma de rosquilla llenas de isótopos de hidrógeno. Los potentes campos magnéticos generados por las enormes espiras superconductoras alrededor de las vasijas atraparían los isótopos cuando se calientan hasta el punto de fusión.

El mayor de estos imanes es el solenoide central, una pila de 4,1 metros de ancho y 13,5 metros de alto de seis espiras idénticas capaces de generar un asombroso campo magnético de 13 Teslas. Pulsando lentamente la corriente en el cable superconductor, el solenoide genera una segunda corriente dentro del propio gas de hidrógeno, el cual ayuda a confinar el gas cuando se calienta a temperaturas de fusión de más de 150 millones de grados C.

El solenoide se construirá en los Estados Unidos usando un cable superconductor de niobio/estaño (Nb3Sn) fabricado en Japón. El cable se supone que soporta 60 000 pulsos de corriente sin problemas. Pero unas pruebas en noviembre de 2010 en la instalación SULTAN, parte del Instituto Paul Scherrer en Villigen, Suiza, reveló una severa degradación en una muestra de cable tras apenas 6000 pulsos. De confirmarse, eso significaría que el ITER sólo podría funcionar durante una fracción de sus 20 años de vida con el cable existente.

La producción en masa del cable se suspende hasta que se pueda encontrar una solución, dice Ryuji Yoshino, director de la Agencia Doméstica de Japón para el ITER. Dice que los funcionarios japoneses no han visto este tipo de degradación en otros proyectos, incluyendo pruebas anteriores de cables en el ITER producidos en 2000. Cree que el problema se desarrolló durante las pruebas suizas, que imitaron las condiciones de operación del ITER colocando el cable en un potente campo magnético, pero no uniforme.

“Estoy preocupado, pero tenemos un plan para resolver el problema”, dice Ned Sauthoff, jefe de la contribución de Estados Unidos al ITER. Los científicos del Complejo de Investigación del Acelerador de Protones de Japón en Ibaraki, están llevando a cabo unos estudios de dispersión de neutrones para medir la carga en el cable y comprobar posibles daños. Se realizarán posteriores experimentos en Suiza para ver si la metodología de pruebas es la culpable. Mientras tanto, también hay en proceso estudios de neutrones sobre el cable que falló en la Fuente de Neutrones de Espalación en el Laboratorio Nacional Oak Ridge en Tennessee, junto con los experimentos de tomografía de rayos-X en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California, de acuerdo con Sauthoff. Además, se están poniendo a prueba otros tipos de cables de Nb3Sn para ver si son más resistentes. “Vamos a seguir probando hasta que tengamos éxito”, comenta.

Sauthoff espera que la situación pueda resolverse para junio. Si la reparación del cable necesita más tiempo, se pediría a instalaciones adicionales que fabricasen espiras para el solenoide central para acelerar la producción, pero esto añadiría un gasto extra al proyecto.


Autor: Geoff Brumfiel
Fecha Original: 8 de marzo de 2011
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Comments (24)

  1. Información Bitacoras.com…

    Valora en Bitacoras.com: La degradación de los cables superconductores en el corazón de la máquina de fusión ITER amenaza con provocar mayores retrasos. Científicos de tres continentes están rascándose la cabeza intentando comprender un problema pote…..

  2. jurl

    Hum… a ver si va a ser la repetición del clásico caso de la perfección enferma xD (¿ondas estacionarias?)

  3. reneco

    Súper interesante los esfuerzos por controlar la fusión nuclear como fuente de energía, y pensar que aún se construyen contaminantes centrales a carbón debido, a que tenemos una plaga de ingenieros comerciales controlando los ámbitos de ciencia, educación, energía, etc.

  4. [...] traducido y posteado en Ciencia Kanija, el original se publicó en Nature, su autor es Geoff Brumfiel. MeneameBitacorasDeliciousGoogle [...]

  5. Gerardo

    Dios mediante, esta gente del ITER tenga exito y resuelvan todos los problemas, creo que en la fusion esta la solucion definitiva a los problemas energeticos del mundo.

  6. radek

    Desde que tengo uso de razon, la fusion nuclear esta a 20 años de ser economicamente viable. Y no naci ayer.

  7. Fer137

    Hay decenas de cientificos aficionados que consiguen la fusión nuclear casera.
    http://www.fusor.net/
    http://en.wikipedia.org/wiki/Fusor

    • Gerardo

      EY! como es eso de que obtienen fusion en un garage?! es tan falso como parece? de donde sacan eso? alguien ha intentado si quiera mirar lo que hacen? (y refutarlo)

      • jurl

        Ni flowers, pero para neutrones, ahora mismo deben estar escapándose algunos en Fukushima, cortesía de TEPCO. xDD

        • Fer137

          Vaya, ¿Ahora os va a dar a los tontos, alarmistas y asustaviejas por exagerar lo de la central de Japon? A ver, para tu informacion y poner las cosas en perspectiva: Cuando dicen que en el interior de la sala de control de reactor 1 hay una radiacion mil veces mayor de lo normal significa que estar allí 20 minutos equivale a hacerse una radiografía. Huuuhh, que miedo.

          • jurl

            A ver, si no estoy mal informado, el gobierno japonés acaba de anunciar hace un par de horas que no saben si el núcleo del reactor se ha fundido o no, la presencia de cesio desde ayer es muy sospechosa al respecto.

            Yo que tú no me tomaría de coña el tema. ¿Por qué dices que soy alarmista y asustaviejas? ¿Qué viejas conoces tú? xD Porque las que conozco yo están de vuelta de todo, y es muy muy difícil asustarlas xD

            • Fer137

              ¿Y esa manía que te ha dado con los neutrones? Que los sacas en este hilo, en el otro, en el de la moto y en de las naves espaciales como si fuesen lo peor.
              Los neutrones sueltos tienen una vida media de pocos minutos. Ni la radiactividad alfa, beta, ni gamma son neutrones. Si estas en el nucleo del reactor algunos neutrones impactaran con tus atomos modificando algunos, pero no cuando estas lejos.

              Los dedos con los que tecleas esas lineas y todo tu cuerpo están constituidos por neutrones en cerca de la mitad de su masa. Si pesas 80Kg, unos 40 son neutrones, un poquito de respeto tambien para ellos.

              • jurl

                ¡Pues que no tienen carga! Y entonces, las nubes electrónicas para ellos no representan nada, las atraviesan sin problemas, chocan contra un núcleo y lo vuelven radiactivo y ya la liamos xD.

                A velocidades relativistas, creo que ya lo dije en alguna ocasión, 20 minutos es mucho tiempo xD. Sí, cuando estas lejos también, salvo que hayan impactado todos por el camino. Ahí ya juega su parte la curvatura de la Tierra, pero 8 km es una distancia respetable. Con mis 80 kg me lleva un buen rato correrlos xD.

                Esos neutrones están en sus átomos y no hacen maldades.

                Supongo que si vivieras en una casa de apartamentos, y un vecino fuese radiólogo, te tomarías la molestia y preocupación de que el tipo tuviese convenientemente blindada su consulta profesional. Si me traes un bicho de esos vomita-neutrones, te aviso que llamo a los picoletos, digo que hablas árabe, tienes turbante y mirada torva xD. El resto ya la lían ellos solos xDD

                • jurl

                  No te digo… libertad digital xDDD

                  Por cierto, en 1755 hubo a 200 km de la península un 8,4 (según el IGN, la Wikibabas dice 9), no es mucho menos que este, dejó Lisboa, Cádiz, y otras ciudades como que para el arrastre. Un terremoto similar puede producirse en cualquier momento con la misma o igual intensidad en la línea de cizalladura de las placas euroasiática y africana al sur de la península (y norte del Atlas), es decir, una línea que pasa por el estrecho de Gibraltar. Mmmm… sitios cojonudos para ubicar centrales nucleares xD. Y adosados. Y puertos deportivos en primera línea de tsunami.

                  Y no, Fukushima no es ChOrnobyl, es peor. Chornobyl por lo visto fue fallo humano (como Three Mile), aquí no hay tal fallo humano, no siendo de diseño, concepción y apuesta errónea.

                  • Fer137

                    Claro, hay que poner las casas y los puertos deportivos lejos de la costa, en montañas, y acceder a ellos mediante funiculares de alta seguridad, por grandes equipos de profesionales y sistemas quintuplemente redundantes.

                  • Fer137

                    “Por cierto, en 1755 hubo a 200 km de la península un 8,4 (según el IGN, la Wikibabas dice 9), no es mucho menos que este, ”

                    Uno de 8.9 es mas de siete veces mayor que uno de 8.4 en esta escala logarítmica.
                    De todas formas el de Lisboa no hay forma de saber su intensidad, podría haber sido 7.8 ó 8.7 . El sismografo lo inventó en 1880 un inglés en Japón, quizas comiendo turrón.

                    • Fer137

                      “Uno de 8.9 es mas de siete veces mayor que uno de 8.4 en esta escala logarítmica”

                      15 veces mayor.

                    • jurl

                      8,4 a 8,9 es 3 veces más. Es una escala logarítmica de base 10, por tanto la diferencia de 8 a 9 es exactamente 10 veces más (o menos, según cómo lo mires). No puede ser 15 entonces, hombre xD. Te pasó como aquel famoso catedrático que, tras hundirse el barco con ácido sulfúrico en el Rhin dijo que había aumentado el pH xDD (quiso decir que se había vuelto el medio más ácido, pero en la escala eso significa bajar el pH).

                      Lo de 8,4 es una estimación mínima a resultas de los daños que hubo. Por ejemplo, Cádiz fue barrida literalmente tres veces, Lepe borrada del mapa, y Lisboa quedó que no veas, un cromo, se dice que el reflujo previo a la ola de 15 metros dejó casi a la vista el fondo del río, y lanzó los restos de los barcos naufragados contra la ciudad ¿Fue mala idea poner ahí Cádiz y Lisboa? Pues mira, igual sí. No son cosas que pasen todos los días, pero seguro que no te gustaría protagonizarlas.

                      Y sí, es claro que un puerto deportivo en Navacerrada es perfecto. Desde Navacerrada se ven los picos de Europa xD (verídico). En serio, nos estamos cargando la costa, después se llora cuando pasan estas cosas. Esto es lo mismo que construir viviendas en las vaguadas de los ríos, una locura.

                      Hay muchos debates ahora mismo sobre la seguridad de las centrales nucleares y muchos “se veía venir” y no por parte de magufos, sino de ingenieros y diseñadores. Está claro que si la sala electrógena de la central estuviera blindada y bunkerizada, no se habría inundado con el tsunami, y si las baterías de emergencia durasen días y no 8 horas, no estaríamos ahora con un problema del copón, y aun mejor si la central hubiera tenido otra ubicación, pero seguramente que con todas esas previsiones el precio del kWh sería ya directamente prohibitivo, y eso que la nuclear es una de las industrias con más trampas a la hora de externalizar y ocultar costes, pero todo tiene un límite.

                      En fin, de lo que me quejo siempre es de esto: al final la energía nuclear está en un disparadero, me temo que ya irreversible, de desprestigio total. Me parece cojonudo: ellos se lo han buscado. Solitos. La cosa es que eso no salpique a nadie más.

                    • Fer137

                      “8,4 a 8,9 es 3 veces más. Es una escala logarítmica de base 10, por tanto la diferencia de 8 a 9 es exactamente 10 veces más (o menos, según cómo lo mires). No puede ser 15 entonces, hombre xD.”

                      Antes de contradecirme podrías buscarlo por internet. Es como digo, cada grado de la escala la energia se multiplica por 30. Logarítmica pero no logarítimica decimal.

                      ” Te pasó como aquel famoso catedrático que, tras hundirse el barco con ácido sulfúrico en el Rhin dijo que había aumentado el pH xDD (quiso decir que se había vuelto el medio más ácido, pero en la escala eso significa bajar el pH).”

                      Yo recuerdo uno que había medido el pH de la CocaCola y le salía 7 !! como diciendo que era muy alto.

                      Del resto del mensaje paso de leer o contestar en este momento…

                    • jurl

                      No, la escala Richter es logarítmica decimal.
                      http://en.wikipedia.org/wiki/Richter_scale
                      It is a base-10 logarithmic scale obtained by calculating the logarithm of the combined horizontal amplitude (shaking amplitude) of the largest displacement from zero on a particular type of seismometer (Wood–Anderson torsion).

                      Estas cosas conviene puntualizarlas porque quedan escritas, tiempo después llega alguien, las lee, y se llama a engaño. No es por otra cosa.

                      Está siendo sustituída por otra más precisa, la escala de magnitud de momento, ésa es la que no es logarítmica decimal, y viene a ser 32 veces más que 31 la diferencia entre “grados”. Normalmente, los datos de uso “popular” te los sigues encontrando en Richter, aunque es posible que en muchos medios los confundan. No es la primera vez que se ve un titular de prensa confundiendo grados centígrados y Fahrenheit y cosas peores xD.

                    • Fer137

                      Que pelmazo. Y encima dices que puntualizas para que nadie se lleve a engaño.Jua.

                      Estoy hablando (si lees lo que digo) que cada grado en la escala Richter es unas 30 veces mas *energia*. ¿Que narices importa lo que se mueva una aguja en un tipo de sismografo concreto en el calculo al que te refieres?
                      Lo importante es la energía de un terremoto, no la amplitud que en cierto tipo de sismografo dibuje la punta del lapiz, ni un logaritmio decimal de ese cálculo. ¿Acaso cuando me contradecias diciendo que cada grado es multiplicar por 10, no por 30, te referias al movimiento de una aguja? Anda ya.

                      Si tienes alguna duda mira tu propio enlace en “Richter magnitudes examples”. Fijate como la energía se multiplica por cerca de 30 por cada grado de aumento. Y eso es exactamente de lo que estaba hablando si relees los post previos.

                    • jurl

                      Que no. Hombre, digo yo que importará lo mismo que la altura que marque la columna de mercurio en un termómetro de ídem, ¿no te parece? Tú has puesto que la escala de Richter no es logarítmica base 10, y lo es. Tienes las fórmulas de ambas escalas en el link, lo que dices es falso. Si mañana alguien se pasa por aquí y aburrido se lee lo que pones, y no lo contrasta, flaco favor haces, ¿no te parece?

                      Debías leer un poco más despacio, es una recomendación si no te ofendes xD. Si precisamente la escala de Richter está dejando de usarse es porque no sirve para medir adecuadamente una magnitud que interesa, pero te pongas como quieras, es logarítmica de base 10. Si lo que quieres es abrir el debate sobre la energía de los terremotos, te aviso que es bastante resbaladizo, porque además las consecuencias dependen de tal cantidad de factores que la energía liberada tampoco es una magnitud muy aclaratoria.

      • Fer137

        ¿Que te hace pensar que es falso o que alguien lo tenga que refutar? Si pongo el comentario es que es verdad.
        Es algo conocido y hecho desde hace ya años. Otra cosa es que esos fusores al igual que sus primos mayores no sirvan aún como fuente de energía.

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