Los físicos del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL) del Departamento de Energía de los EE. UU. (DOE) están brindando experiencia crítica para la primera campaña completa del estellarador más grande y poderoso del mundo, un experimento de fusión por confinamiento magnético, Wendelstein 7-X (W7-X) en Alemania. La instalación de fusión reanuda sus operaciones el 28 de agosto de 2017, e investigará la idoneidad de sus campos magnéticos optimizados para crear plasmas de estado estable y servir como modelo para una futura planta de energía para la producción de una "estrella en un frasco, "una fuente virtualmente ilimitada de energía limpia y segura para generar electricidad.

El W7-X se puso en marcha en diciembre, 2015, y concluyó su ejecución inicial en marzo, 2016. Desde entonces, la instalación ha sido mejorada para prepararse para la campaña de alto poder que está programada para comenzar.

Profundamente involucrados en la nueva carrera de 15 semanas están los físicos de PPPL Sam Lazerson y Novimir Pablant, que pasan dos años en el Instituto Max Planck de Física del Plasma en Greifswald, Alemania. Lazerson, que previamente mapeó los campos magnéticos W7-X con bobinas magnéticas del tamaño de una puerta de granero construidas por PPPL, encabeza un grupo de trabajo que planificará y ejecutará una serie de experimentos en el stellarator. Pablant, quien diseñó un espectrómetro de cristal de rayos X para registrar el comportamiento del plasma W7-X, operará el diagnóstico junto con un espectrómetro alemán y contribuirá a la planificación y ejecución de la investigación.

Primera ejecución en la configuración diseñada

"Esta será la primera ejecución de la máquina en su configuración diseñada, "dijo David Gates, quien dirige la división de física de stellarator en PPPL y supervisa el papel del laboratorio como colaborador principal de EE. UU. en el proyecto W7-X. La nueva ejecución probará un dispositivo llamado "desviador de isla" para agotar la energía térmica y las impurezas. La campaña también aumentará la potencia de calentamiento del estelarizador a ocho megavatios para permitir el funcionamiento a una beta más alta:la relación entre la presión del plasma y la presión del campo magnético. un factor clave para el confinamiento del plasma.

Tal progreso marca pasos hacia el alargamiento del tiempo de confinamiento de los calientes, gas de plasma cargado que alimenta las reacciones de fusión dentro de la máquina optimizada. "El objetivo es aumentar el confinamiento del plasma en comparación con los esteladores tradicionales, "dijo Gates.

Avanzando, Los ingenieros de Max Planck planean instalar un "elemento raspador" construido en EE. UU. En el W7-X después de completar la campaña inicial de 15 semanas. La siguiente fase estudiará la capacidad de la unidad, originalmente diseñado en Oak Ridge National Laboratory y completado en PPPL, para interceptar el flujo de calor hacia el desviador y mejorar su rendimiento. Los planes requieren la instalación de un desviador enfriado por agua en 2019 para aumentar aún más la longitud de pulso permitida del estelarizador.

PPPL, en el campus de Forrestal de la Universidad de Princeton en Plainsboro, NUEVA JERSEY., se dedica a crear nuevos conocimientos sobre la física de los plasmas:ultracalientes, gases cargados y el desarrollo de soluciones prácticas para la creación de energía de fusión. El laboratorio es administrado por la Universidad para la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU., que es el mayor patrocinador individual de la investigación básica en ciencias físicas en los Estados Unidos, y está trabajando para abordar algunos de los desafíos más urgentes de nuestro tiempo. Para más información, visite science.energy.gov.