confinamiento magnético consiste en contener material en estado de plasma dentro de una botella magnética, que es un campo magnético al que le hemos dado una forma determinada para que las partículas positivas o negativas que componen nuestro plasma se queden dentro de dicha botella.
Esto se consigue gracias a la fuerza de Lorentz, que nos dice que una partícula cargada que se mueve dentro de un campo magnético experimenta una fuerza perpendicular al vector del campo magnético y al vector desplazamiento, con lo que conseguimos que la partícula no abandone el campo.
El estado de plasma es un estado de agregación de la materia en el que la agitación térmica es capaz de vencer la atracción eléctrica que sufren los electrones por los núcleos atómicos.
El confinamiento magnético es útil porque nos permite calentar materia a temperaturas donde ningún recipiente material se mantendría en estado sólido.
Este fenómeno también se encuentra en la naturaleza en los llamados cinturones de Van Allen que nos protegen del viento solar.
El confinamiento magnético aprovecha que en el estado de plasma, todos los átomos se encuentran ionizados. En presencia de un campo magnético, los iones y electrones realizan trayectorias helicoidales a su alrededor. Consiguiendo un campo magnético circular, se pueden confinar a los iones y electrones en él. En un reactor de fusión de confinamiento magnético, el plasma toma forma toroidal (similar a la forma de la cámara neumática de la rueda de un auto), y varios electroimanes colocados alrededor del plasma generan el campo magnético necesario para el confinamiento. En la Figura 4 presentamos un esquema conceptual de este tipo de reactores.
Figura 4: esquema conceptual de un reactor de fusión con confinamiento magnético. El plasma (en amarillo) está compuesto por átomos ionizados de Deuterio y Tritio. Los electroimanes (en verde y azul) generan campo magnético (flechas negras) en distintas direcciones, necesarias para la estabilidad del plasma. La energía es recogida en el recipiente del reactor, entre los electroimanes y el plasma (no ilustrado por claridad).
Esta tecnología es la que está siendo desarrollada con más ahínco en el mundo. Hay muchos experimentos de confinamiento magnético construidos en numerosos países. El mayor experimento en construcción es ITER, en Cadarache, Francia, un proyecto en el que participan China, Corea del Sur, Estados Unidos, India, Japón, Rusia y la Unión Europea, y se espera tenerlo en funcionamiento para 2020.
Confinamiento magnético
El plasma del TJ-II (rosa) y una línea del campo magnético confinante (cinta roja), girando alrededor de la bobina del campo helicoidal (amarillo).
Las investigaciones del Laboratorio Nacional de Fusión se centran principalmente en el confinamiento magnético, que es una de las técnicas principales en las que puede basarse un futuro reactor de fusión. El confinamiento magnético se obtiene generando un campo magnético toroidal (en forma de donut) muy intenso mediante bobinas de campo externas que llevan una corriente fuerte.
En este campo magnético, se inyecta gas de Hidrógeno o Deuterio, que se calienta mediante radiación de microondas. Pronto la temperatura del gas se eleva lo suficiente para que se ionice, es decir, para que los núcleos atómicos pierden sus electrones asociados.
El gas ionizado resultante se denomina plasma. Las partículas ionizadas estarán fuertemente afectadas por el campo magnético y tenderán a seguir las líneas de campo. Ya que las líneas de campo están diseñadas para doblar sobre sí mismos dentro de la vasija en forma de donut, las partículas no pueden escapar y son confinadas. Se puede aplicar calentamiento adicional en forma de haces de partículas neutras, para aumentar la densidad y temperatura todavía más.
Existen varios diseños alternativos para la estructura del campo magnético. El tipo más popular se llama tokamak, y en esta configuración una parte del campo magnético confinante está generado por corriente eléctricas que fluyen en el plasma mismo. El tokamak más grande del mundo actualmente operativo es el JET (en Inglaterra), y también el proyecto internacional ITER se basa en este diseño. Otro diseño popular es el stellarator, que es una configuración en el que la mayor parte del campo magnético confinante puede ser generado por las bobinas de campo externos, así proporcionando un mayor control sobre el plasma. El proyecto TJ-II pertenece a esta categoría, así como el proyecto grande de W7-X, ahora en fase de construcción en Alemania.
energía de fusión es la energía liberada al realizarse una reacción de fusión nuclear. En este tipo de reacción, dos núcleos atómicos ligeros se fusionan para formar un núcleo más pesado, liberándose gran cantidad de energía en el proceso, que puede ser empleada en la bomba de hidrógeno y en un futuro en la producción de energía eléctrica en un hipotético reactor. La mayoría de estudios existentes para el diseño de una central nuclear de fusión usan las reacciones de fusión para generar calor, que hará funcionar una turbina de vapor que a su vez activarán los generadores para producir electricidad, de forma similar a como ocurre actualmente en la centrales térmicas que usan combustíbles fósiles o en las centrales nucleares de fisión, pero con la gran ventaja de que el impacto ambiental será considerablemente menor ya que por ejemplo, medio kilo de hidrógeno (muy abundante en la naturaleza, ya que forma parte del agua) produciría unos 35 millones de kilovatios hora.- ..................:http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&collection_id=8f91f36246de142619df355ae33dff3e963214da&writer=rdf2latex&return_to=Energ%C3%ADa+de+fusi%C3%B3n
ABC
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