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campo magnético más poderoso del mundo | Imanes de alta temperatura


  • Un nuevo imán superconductor de alta temperatura ha alcanzado los 20 tesla.
  • El imán es tan poderoso como una estructura anterior 40 veces su tamaño.
  • La potencia adicional (con una huella más pequeña) podría ayudar a permitir la fusión nuclear.

    Por primera vez, los científicos han utilizado un electroimán superconductor de alta temperatura para crear una fuerza de campo de 20 tesla, el campo magnético de alta temperatura más fuerte jamás creado en la Tierra. Los investigadores dicen que este es un paso positivo para demostrar que las plantas de energía de fusión algún día podrán producir más energía de la que consumen.

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    Después de tres años de colaboración, el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), así como la startup Commonwealth Fusion Systems (CFS) con sede en Cambridge, Massachusetts, alcanzaron la marca de 20 Tesla el 5 de septiembre. (flujo por metro cuadrado). Este avance es muy importante, pero hay algo igualmente importante acerca de los electroimanes superconductores: cumplen los requisitos para ser considerados de «alta temperatura».

    Los imanes superconductores están hechos de materiales conocidos colectivamente como superconductores, que generalmente son metales y aleaciones que se enfrían hasta que conducen la electricidad con una resistencia literalmente nula. Pero la temperatura a la que se produce este cambio es muy importante.

    Los superconductores tradicionales («baja temperatura») deben enfriarse hasta el cero absoluto, que es -273 grados Celsius. Sin embargo, esto requiere una extensa red de infraestructura y enormes cantidades de energía. Mientras tanto, los superconductores de alta temperatura pueden operar a temperaturas de hasta aproximadamente -173 grados Celsius, lo que sigue siendo extremadamente frío, pero requiere mucha menos energía y volumen.

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    «[T]El nuevo material superconductor de alta temperatura, fabricado en forma de cinta plana en forma de cinta, logra un campo magnético más alto en un dispositivo más pequeño, igualando el rendimiento que se lograría en un dispositivo 40 veces más grande usando el dispositivo convencional de baja temperatura. imanes superconductores ”, señala el MIT en una declaración preparada.

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    ¿Cómo encaja todo esto en la carrera por la energía de fusión nuclear? Por un lado, los imanes son fundamentales para los reactores de fusión nuclear. El reactor de fusión típico tiene aproximadamente la forma de una rosquilla (o «toro»), con capas de aislamiento y estructura que contienen una corriente de plasma elemental calentado por el sol. El plasma se derretiría inmediatamente a través de casi cualquier sustancia en la Tierra, por lo que tiene sentido mantenerlo en su lugar con el más potente imanes en la tierra.

    Hasta la fecha, ningún reactor de fusión ha producido energía neta, es decir, más energía que la energía necesaria para operar el reactor. De hecho, nadie se ha acercado realmente, lo cual es una de las razones por las que el público ve la fusión nuclear como un punto de venta de Music Man: todavía faltan diez años y nunca cumplirá sus promesas.

    Ésta es otra razón por la que este imán es tan importante. Al aumentar la fuerza del campo magnético, los científicos pueden usar mucha menos energía en un reactor tokamak. Esto podría acercar aún más la idea de la ignición por plasma, o el poder de fusión productivo neto, a nuestro alcance.

    El enorme tokamak de plasma internacional llamado ITER ha dicho que disparará su primer plasma en 2025. El reactor de prueba del MIT con los nuevos imanes, llamado SPARC, tiene su propia fecha límite con un diseño menos tradicional. Pero el futuro de la energía limpia y abundante puede estar más cerca de lo que pensamos.

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