1. Estelaradores:
Los estelaradores son diseños de reactores de fusión que utilizan una configuración de campo magnético retorcido para confinar el plasma. A diferencia de los tokamaks, que dependen de un campo magnético toroidal, los estelaradores ofrecen la ventaja de un funcionamiento continuo sin la necesidad de un controlador de corriente externo. Los diseños de Stellarator, como el Wendelstein 7-X en Alemania y el Helias stellarator en Greifswald, Alemania, se están desarrollando y estudiando activamente por su potencial a largo plazo.
2. Tokamaks esféricos:
Los tokamaks esféricos son diseños de tokamak compactos y de alta beta que tienen una relación de aspecto más pequeña (relación entre el radio mayor y menor) en comparación con los tokamaks tradicionales. Este diseño compacto permite una mayor presión de plasma y una densidad de potencia de fusión potencialmente mayor. Los tokamaks esféricos como el NSTX-U del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (Estados Unidos) y el MAST-U del Centro Culham de Energía de Fusión (Reino Unido) están explorando el funcionamiento en estado estable y de pulso largo.
3. Reactores de espejo en tándem:
Los reactores de espejos en tándem son conceptos de reactores de fusión que combinan los principios de los espejos magnéticos y el confinamiento para lograr un funcionamiento continuo. Emplean una serie de espejos magnéticos para confinar el plasma axialmente, lo que permite mejorar la estabilidad del plasma. Los diseños de reactores de espejo en tándem, como el Tandem Mirror Experiment-Upgrade (TMX-U) de la Universidad de California, Berkeley, y el espejo en tándem GAMMA 10 en Japón, han demostrado resultados prometedores en términos de confinamiento y estabilidad del plasma.
4. Configuraciones de campo invertido (FRC):
Las configuraciones de campo invertido son diseños de reactores de fusión compactos que utilizan una estructura de campo magnético autoorganizado de beta alto. Los FRC tienen el potencial de confinamiento de plasma a alta temperatura y funcionamiento en estado estable. Centros de investigación como el experimento FRC-2 del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y el experimento TPE-RX de la Universidad de Tokio están investigando el comportamiento y la estabilidad de los FRC.
5. Energía de fusión inercial (IFE):
Los enfoques IFE implican el uso de láseres de alta energía o haces de partículas para comprimir y calentar una pastilla de combustible, lo que desencadena una fusión inercial. Si bien no son un diseño de largo alcance en el sentido de operación continua, los reactores IFE tienen el potencial de lograr altos rendimientos de fusión y podrían ser pulsados a una alta tasa de repetición. Instalaciones como la Instalación Nacional de Ignición (NIF) del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en Estados Unidos y el Laser Mégajoule (LMJ) en Francia están llevando a cabo activamente investigaciones sobre IFE.
Estos diseños de reactores de fusión con patas largas representan vías prometedoras para lograr una energía de fusión sostenida. Sin embargo, es importante señalar que cada diseño tiene sus propios desafíos y limitaciones, y aún se requieren importantes investigaciones y desarrollo antes de que se pueda hacer realidad la energía de fusión comercial.
