Investigadores vallisoletanos desarrollan herramientas de diagnosis del plasma a partir de su espectro

YG/DICYT Plasma es la denominación que recibe un gas altamente ionizado en el que, la acción de altas temperaturas ha provocado la ruptura de los átomos, lo que hace que electrones (carga negativa) e iones (positiva) estén separados. Conocer en qué condiciones se encuentra el plasma (temperatura, grado de ionización, etc...) a partir de la luz que emite centra el trabajo de investigación del Grupo de Espectroscopía de Plasma de la Universidad de Valladolid.

Entre otras aplicaciones, los modelos teóricos que desarrollan podrán servir para los estudios que se realizarán dentro del proyecto ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, en español Reactor Termonuclear Experimental Internacional) que pretende demostrar las posibilidades de controlar la fusión nuclear para generar energía a partir de la unión de átomos de hidrógeno (las actuales centrales nucleares funcionan mediante fisión). En el proyecto participan China, Europa, India, Japón, Rusia, Corea del Sur y Estados Unidos.

Este reactor, que se usará únicamente de forma experimental, se basa en el concepto de configuración magnética denominado Tokamak, en el que el combustible se retiene en una cámara con forma de rosquilla. Dentro de la cámara se genera un plasma caliente que alcanza una temperatura de 100 millones de grados y se mantiene alejado de las paredes de la cámara gracias a varios campos magnéticos.

Controlar el plasma

Pese a que ya existen reactores experimentales de este tipo, son de mucho menor tamaño. El gran desafío del ITER será "aprender a controlar el plasma" a una mayor escala para dar el relevo posteriormente (dentro de unos 30 años) a otro reactor, denominado DEMO, a partir del cual sí se pretende generar energía eléctrica mediante la fusión de átomos, una energía en principio más limpia, ya que no generará residuos radiactivos.

El grupo de Espectroscopía de Plasmas del Departamento de Física Teórica, Atómica y Óptica de la Universidad de Valladolid centra sus investigaciones en desarrollar modelos teóricos y simulaciones para conocer cómo se está comportando el plasma a partir de la luz que emite, es decir, interpretan esas radiaciones para conocer "qué volumen de átomos por metro cúbido están ionizados o a qué temperatura se encuentra el plasma", han explicado a DiCYT dos de sus miembros, Marco Antonio Gigosos y Manuel Ángel González.

Reactores experimentales

En el desarrollo de estas "herramientas de diagnóstico" colaboran con otros grupos de investigación, de forma que los conocimientos que están generando no sólo permitirán aportar más datos en el diagnóstico de plasmas cuando este reactor experimental comience a funcionar, sino que ya están sirviendo en las investigaciones que se están desarrollando con otros reactores experimentales de configuración similar (por ejemplo, los proyectos Tore Supra y Jet).

Entre las "ventajas" de la energía generada a partir de reacciones de fusión frente a los procesos de fisión, en los que están basadas las actuales centrales nucleares, se encuentra por un lado que se usan como combustibles "elementos abundantes y no peligrosos como el hidrógeno", ha precisado Gigosos, así como que la maquinaria se puede parar en un determinado momento sin ninguna consecuencia, mientras que en las centrales de fisión "la radiactividad de los materiales sigue viva".