Unos experimentos recientes en China mostraron una forma nueva de esquivar uno de los límites más molestos para los reactores de fusión nuclear.
Las pruebas se hicieron en el reactor EAST, donde físicos lograron aumentar la densidad del plasma más allá del llamado límite de Greenwald.
Ese límite marca hasta dónde puede crecer la densidad del plasma antes de volverse inestable y causar daños dentro del reactor.
Durante años, los ingenieros aceptaron ese límite como una restricción práctica inevitable al diseñar reactores de fusión magnética.
El nuevo estudio, publicado en Science Advances, muestra que con un control muy preciso se puede ir más allá sin perder estabilidad.
La clave está en cómo se forma el plasma y cómo interactúa con las paredes internas del reactor desde el arranque.
Los reactores de fusión buscan imitar lo que ocurre en el corazón del Sol, donde átomos se fusionan y liberan enormes cantidades de energía.
Para que eso funcione, el plasma debe estar extremadamente caliente y tener suficiente densidad para que las partículas choquen entre sí.
En los tokamaks, que tienen forma de anillo, la energía producida suele aumentar cuando se incrementa la densidad del plasma.
El problema es que al subir la densidad, el plasma también pierde energía más rápido por radiación, sobre todo cerca de las paredes.
Las partículas calientes golpean el material del reactor y liberan impurezas que entran al plasma y lo enfrían todavía más.
Ese enfriamiento debilita el confinamiento magnético, el plasma se descontrola y el experimento puede terminar de forma abrupta.
Por eso, casi todos los reactores operan por debajo del límite de Greenwald, salvo cuando se intenta estudiarlo directamente.
Hace poco, un modelo teórico sugirió que ciertas interacciones plasma-pared podían reorganizarse y romper ese límite clásico.
Con esa idea, un equipo chino diseñó un experimento partiendo de algo simple: modificar cuidadosamente el arranque del reactor.
Controlaron la presión del gas combustible y añadieron un pulso extra de calentamiento llamado resonancia ciclotrón electrónica.
Eso creó un borde de plasma más frío, que redujo de forma notable la cantidad de impurezas arrancadas de las paredes.
Gracias a ese ajuste, lograron alcanzar densidades hasta un 65 por ciento mayores que el límite de Greenwald del reactor.
Esto no significa que ya no existan límites, pero sí demuestra que no son barreras fundamentales e intocables.
Ahora el equipo seguirá probando cómo se comporta EAST en este nuevo régimen, buscando reactores de fusión más eficientes y estables.