Una fina nube de vapor frente a un metal líquido puede ser la solución para proteger las paredes de los reactores de las futuras plantas de energía de fusión de los flujos de calor extremos encontrados. En Comunicaciones de la naturaleza , El candidato a doctorado Stein van Eden y sus colegas de DIFFER y la Universidad de Ghent presentan mediciones de una nube de vapor que captura y redistribuye la energía del plasma entrante en el reactor. El trabajo indica que las paredes de metal líquido son un concepto prometedor para futuros reactores de fusión como DEMO.

Con los preparativos para el proyecto de fusión ITER en curso, algunos investigadores miran más allá, a las primeras centrales eléctricas de fusión generadoras de electricidad. Estos reactores DEMO imitarán el proceso de fusión entre núcleos de hidrógeno en el corazón de las estrellas para producir energía segura y prácticamente inagotable. El material de la pared para manejar el calor y el bombardeo de partículas en el escape o el desviador del ITER estará hecho de tungsteno, pero incluso este metal probablemente no estará a la altura de las condiciones más intensas en las plantas de energía DEMO.

Blindaje de vapor y metal líquido

En su artículo de Nature Communications, Stein van Eden y sus colegas exploraron el concepto de una pared de metal líquido autocurativo para plantas de energía de fusión. Este líquido, por ejemplo, estaño o litio, fluye a través de una malla de tungsteno y se repara continuamente a sí mismo del daño del plasma. Especialmente interesante es la nube de vapor que crece y se contrae que se formará sobre el líquido, ya que puede absorber el calor y las partículas entrantes del plasma antes de que golpeen la superficie e irradiar energía sobre una superficie mucho más grande que la zona de impacto original.

La investigación de Van Eden muestra que la protección contra el vapor actúa para estabilizar automáticamente la temperatura de la superficie, incluso durante variaciones en el plasma que se aproxima. Cuando la temperatura de la superficie comienza a subir, más metal líquido se evaporará, conduciendo a una nube de vapor más densa que absorbe y redistribuye la energía del plasma. Con tales propiedades autorreguladoras y autocurativas, Las paredes de metal líquido podrían tener un futuro brillante por delante.