Europa vuelve a poner a prueba una de sus grandes apuestas para la fusión nuclear

Europa sigue estando a la vanguardia en el ámbito de la fusión nuclear. La construcción de ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor o reactor experimental termonuclear internacional) avanza poco a poco en Cadarache, una localidad del sur de Francia, pero tenemos varios reactores experimentales muy importantes que están en operación.

Los tokamak WEST (W Environment in Steady-state Tokamak o tokamak de wolframio para operación en estado estacionario), en Francia, y ASDEX Upgrade (Axially Symmetric Divertor Experiment Upgrade o actualización del experimento de divertor axisimétrico), en Alemania, son dos de ellos. No obstante, el reactor Wendelstein 7-X es la joya de la corona europea.

A diferencia de WEST y ASDEX Upgrade, esta máquina no es un tokamak; es un stellarator. Está instalado en uno de los edificios que tiene el Instituto Max Planck para la Física del Plasma en Greifswald (Alemania), y actualmente es el mayor reactor de tipo stellarator del planeta. Y también el más avanzado.

Su propósito es contribuir al desarrollo de las tecnologías involucradas en la puesta a punto de los reactores de fusión nuclear mediante confinamiento magnético, y acaba de iniciar una campaña de experimentos extraordinariamente prometedora con un plan: investigar fenómenos físicos todavía poco conocidos y perfeccionar los modelos que describen el comportamiento del plasma.

Plasmas más calientes, más densos y mejor confinados

Las primeras pruebas llevadas a cabo en este reactor de fusión entre 2015 y 2018 salieron como estaba previsto, por lo que en noviembre de este último año llegó un momento importante en su itinerario: era necesario modificarlo para instalar un sistema de refrigeración por agua que fuese capaz de evacuar con más eficacia la energía térmica residual de las paredes de la cámara de vacío, así como un sistema que permitiese al plasma alcanzar una temperatura más alta. Los trabajos que requerían estas modificaciones concluyeron con éxito en agosto de 2022.

En febrero de 2023 el reactor Wendelstein 7-X logró confinar y estabilizar el plasma durante 8 minutos ininterrumpidos

Cuando los científicos introducen modificaciones tan importantes en un experimento tan complejo se ven obligados a revisarlo todo obsesivamente antes de poner en marcha de nuevo la máquina para cerciorarse de que todo irá correctamente. Afortunadamente, todo salió bien y en febrero de 2023 el reactor Wendelstein 7-X alcanzó un hito importante: logró confinar y estabilizar el plasma durante 8 minutos ininterrumpidos en los que el reactor entregó una energía total de 1,3 gigajulios.

Un año después, tras una nueva fase de mantenimiento y renovación, esta máquina inició una campaña de experimentos que perseguía incrementar gradualmente la temperatura del plasma. El propósito de estos tests era probar minuciosamente los límites de carga térmica en las paredes de carbono, y también entender mejor los procesos de transporte controlados por turbulencias que se producen en el plasma, así como los mecanismos de agotamiento del calor.

Entre junio de 2025 y agosto de 2026 el reactor Wendelstein 7-X ha sido sometido a varias mejoras para llevar un paso más allá sus resultados con la nueva campaña de experimentos, que se prolongará hasta mediados de diciembre. Uno de sus objetivos es conseguir descargas de plasma de más de 500 segundos y alcanzar un tránsito energético acumulado de 6 gigajulios.

Este trabajo persigue un objetivo que va mucho más allá de establecer nuevos récords experimentales

También estudiará cómo mantener el plasma a temperaturas y densidades elevadas, cómo mejorar su confinamiento y qué sucede con los iones más energéticos y las turbulencias que transportan energía y partículas hacia las paredes de la máquina. Otro de los retos consiste en distribuir mejor el calor que llega a esas superficies sin perjudicar las condiciones del núcleo del plasma.

Este trabajo persigue un objetivo que va mucho más allá de establecer nuevos récords experimentales. El Wendelstein 7-X debe ayudar a determinar hasta qué punto los stellarators pueden convertirse en una alternativa viable para las futuras centrales de fusión nuclear. Su principal atractivo es que su configuración magnética permite mantener el plasma confinado sin depender de una corriente eléctrica intensa en su interior, una característica que podría facilitar el funcionamiento continuo de un reactor.

Imagen | Instituto Max Planck para la Física del Plasma

Más información | EUROfusion

En Xataka | «La fusión nuclear es intrínsecamente segura»: entrevistamos a Carlos Alejaldre, director general del CIEMAT