Una empresa privada en el Reino Unido dice que ha probado con éxito su prototipo de reactor de fusión nuclear a temperaturas más altas que el Sol, y espera comenzar a suministrar energía en 2030. Llamada Tokamak Energy ,la compañía tiene su sede en Oxfordshire,Reino Unido. Su dispositivo de fusión nuclear es conocido como el ST40, y es la tercera máquina que la compañía ha creado hasta ahora. Hoy la firma reveló que había alcanzado temperaturas de plasma de 15 millones de grados Celsius (27 millones de grados Fahrenheit) dentro del dispositivo.
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etiquetas: mini-reactor , fusión , temperatura , tokamak , st40 
Imaginate que echas una gota de tinta negra en una piscina. Durante el primer momento la gota tinta esta concentrada en un pequeño punto y resulta que es la tinta mas negra del universo. Pero eres incapaz de mantener la tinta junta asi que empieza a diluirse en la piscina. A medida que se diluye va perdiendo tono, hasta que al cabo de un poco desaparece y no hay rastro visual de la tinta. La piscina esta tan trasparente como lo estaba antes de echar la pequña gota.
Lo mismo pasa con este plasma super caliente. Tienes que hacer esfuerzos para mantener el pequeño punto de plasma super caliente. Si dejas de esforzarte el plasma se disipa, y podria ser que se notase en la habitacion de al lado con un incremento de un grado de temperatura, pero en la casa del vecino ni se notaria.
www.meneame.net/story/pone-marcha-nuevo-reactor-fusion-tokamak-compact
Imaginate que echas una gota de tinta negra en una piscina. Durante el primer momento la gota tinta esta concentrada en un pequeño punto y resulta que es la tinta mas negra del universo. Pero eres incapaz de mantener la tinta junta asi que empieza a diluirse en la piscina. A medida que se diluye va perdiendo tono, hasta que al cabo de un poco desaparece y no hay rastro visual de la tinta. La piscina esta tan trasparente como lo estaba antes de echar la pequña gota.
Lo mismo pasa con este plasma super caliente. Tienes que hacer esfuerzos para mantener el pequeño punto de plasma super caliente. Si dejas de esforzarte el plasma se disipa, y podria ser que se notase en la habitacion de al lado con un incremento de un grado de temperatura, pero en la casa del vecino ni se notaria.
¡Gracias!
Ojo que al usar K no lleva °
No son grados kelvin, es solo Kelvin
Er pueblo nesesita de sabeh
A las personas. Que pasearan por la calle?
La temperatura y presión en el centro del Sol significa que es más fácil que se pueda fusionar átomos, pero no significa que llegando a ese punto lo consigas, solo que dos átomos entre un millón van a lograr fusionarse, teniendo mucha masa es una reacción continua.
¿Entiendo?
Si hubiera una fuga del reactor.
Les pasaría, algo.
A las personas. ¿Que pasearan por la calle?
The fusion rate as a function of temperature (exp(−E/kT)), leads to the need to achieve temperatures in terrestrial reactors 10–100 times higher temperatures than in stellar interiors: T ≈ 0.1–1.0×109 K
en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fusion
La fision no es una utopia, es la que utilizan las centrales nucleares.
Primero, el plasma no llega a estar en contacto con las paredes del reactor sino que hay una capa de vacío (que conduce fatal el calor) en medio gracias a unos potentes campos magnéticos.
Segundo, esa temperatura la alcanza solamente durante una fracción de segundo.
Y tercero, la cantidad de plasma es MUY pequeña, con lo cual incluso si llegase a tocar las paredes del reactor seria como echar una tetera de agua hirviendo en un lago.
Imagina una bañera llena de agua caliente lista para bañarte. Probablemente el agua no esté a más de 50 ℃.
Ahora imagina una cerilla normal encendiéndose. Según Wikipedia : "En el instante de la inflamación, la temperatura llega a alcanzar los 2000 ℃"
¿Cual de los dos, bañera o cerilla, tienen más calor y cual más temperatura?
Obviamente la cerilla tiene más temperatura pero si metes la cerilla en la bañera se apaga. Pero no por la diferencia de temperatura en sí misma, puesto que el calor va siempre del el cuerpo más caliente al más frio, si no por la diferencia en cantidad de calor.
Digamos que a igual temperatura la bañera tiene muchísimo más calor que la cerilla, porque tiene más masa a una temperatura dada.
Podemos verlo como cantidad de energía. Siendo esta algo asemejado a un producto de la temperatura por la masa.
Así pues la energía de la cerilla es muy poca, porque aunque esté a 2000 grados la cantidad de masa que está a esa temperatura es ínfima.
Sin embargo la bañera aunque esté a mucho menor temperatura tiene una masa mucho mayor. Si está llena son unos 230 litros.
Un litro de agua (a 4 grados) pesa 0.9999720008 kg. Para efectos prácticos vamos a asumir 1kg. Así que una bañera tendría 230000 gramos de agua a una temperatura X.
Una cerilla entera pesa unos 0.15 gramos. El peso de la cabeza será menor.
Si dividimos la masa del agua de la bañera por el peso de la cerilla: 230000/0.15 = 1533333
Así que la temperatura de la cerilla es unos miles de grados mayor que el de el agua de la bañera, pero en el mejor de los casos la cantidad de calor (energía) que contiene la cerilla es millones de veces menor que la de la bañera.
Pues lo mismo pasa con los reactores de fusión. Hay que tener en cuenta no solo la temperatura sino la cantidad de calor.
Compara la masa de un reactor del tamaño que quieras con la masa de La Tierra.
Es como la cerilla en la bañera. La tierra no se calentaría a la temperatura del reactor, es el reactor el que se enfriaría a la temperatura de La Tierra.
Cuanto peor, más fácil que se trate de una persona.
Gracias...no te doy más positivos porque no hay...
En principio la energia necesaria para mantener el campo magentico que confina el plasma es inferior a la energia que se produce en la fusion, pero la dificultad esta en mantenerlo estable. Aun no tenemos la tecnologia y precision para mantenerlo estable .
Una central nuclear (de fision) lo que intenta es regular y frenar la reaccion de fision para dosificar su energia y que no se descontrole. En Fukushima, el maremoto destruyo los sistemas de control de la central, asi que la reaccion de fision se descontrolo y sigue ahi, fisionando a su bola sin nada que pueda pararla.
En una supuesta central de fusion seria justo lo contrario. Tienes que esforzarte en mantenerla activa y si se te descontrola se apaga la reaccion.
Un reactor de fisión si se descontrola simplemente deja de fusionar átomos y de producir energía. Se vuelve inerte. Justo lo contrario que las centrales nucleares clásicas.
Aunque no sé si la cerilla de apaga por falta de oxígeno.
Con que roce la superficie es bastante para que por tensión superficial y capilaridad absorba agua y se apague.
Si dependiese solo de la temperatura estando la cerilla a 2000 grados y vaporizándose el agua a os 100 grados la cerilla no tendría que apagarse ni metiéndola en el agua. Porque vaporizaría el agua que la rodease y seguiría teniendo oxígeno.
No puede haber incrementos de temperatura si no existe transmisión de calor.
Para mantener el punto aislado lo máximo posible (el plasma) se realiza con campos magnéticos que hace que el plasma caliente quede flotando y aislado lo máximo posible.
hipertextual.com/2015/08/fusion-nuclear
Hay que tener en cuenta que el objetivo de la fusión nuclear es obtener esa energía para emplearla. No es solo obtener un aumento de temperatura en un punto (plasma). Si no puedo controlar esa energía no me sirve.
Quizá la analogía sería con hielo por ejemplo.
#47 lo explica.
La idea con la que experimentan actualmente es intentar conseguir pequeños encendidos-generacion-apagado con el objetivo de que el proceso genere mas energia final que la consumida para el encendido mas la contencion.
De momento no se plantea ni un encendido del generador a largo plazo, ni el uso de cantidades de materia sustanciales, precisamente para evitar cualquier polemica venida de la prensa cavernaria.
Un reactor de fusión si se descontrola simplemente deja de fusionar átomos y de producir energía.
Los conceptos los tengo muy claros, pero se me ha ido la pinza.
Muchas gracias. Lastima no poder editar.
#86 ¿Se evapora o no el agua a 100 grados centígrados? Sí.
Si la única variable fuese la temperatura, un objeto a 2000 grados tendría que evaporar instantáneamente cualquier cantidad de agua con la que estuviese en contacto. de esta forma la cabeza de la cerilla nunca estaría rodeada al 100% de agua y la transformación instantánea de agua en vapor aseguraría el movimiento de gases necesario para que a la cerilla no le faltase oxígeno.
Pero como la temperatura no es la única variable y también hay que tener en cuenta la cantidad de calor que tiene el agua y su masa, la cerilla sigue teniendo miles de veces menos calor (que no temperatura) que la masa de agua.
Míralo de esta manera, olvídate de la llama, céntrate solo en la temperatura:
Imagina que hechas una bola de acero al rojo vivo del tamaño de una pelota de tenis en una taza de desayuno llena de agua.
¿Perderá toda la temperatura la bola por estar rodeada de agua y se pondrá a la temperatura del agua, o será todo el agua la que se vaporize?
El caso de la cerilla es el mismo, el oxigeno es lo de menos. Lo importante son temperatura y calor (energía expresada en temperatura por masa).
Pero el caso es que la cerilla no se apaga por quedarse fría, se apaga por que el agua corta su fuente de oxígeno.
Si coges un globo de metano a temperatura ambiente, la cerilla no sólo no se apagará, sino que te vas a quemar las pestañas y eso que la diferencia de temperatura es la misma.
¿Sabes por qué se usan sopletes con fuente de oxígeno incorporada para hacer soldaduras debajo del agua? Pues eso. La temperatura y la energía disponible son las mismas que la de otros sopletes, la diferencia es que sin esa fuente de oxígeno, un soplete no puede funcionar.
P.S: El calor no se tiene. El calor es la energía que se pone en juego entre dos cuerpos. Lo que pasa que por abuso lenguaje llamamos calor a lo que no es.
En un campo magnético uniforme, las partículas quedan confinadas a girar entorno a las líneas de campo y pueden desplazarse libremente de forma paralela a las mismas. Ese es el fundamento del confinamiento magnético: Mientras tengas líneas cerradas en sí mismas, las partículas se podrán mover sin restricción por esas líneas pero no podrán salir "hacia afuera".
Sin embargo, eso sólo es cierto cuando hay una partícula. Cuando tienes muchas, las particulas chocan unas con otras, desplazándose mutuamente a otras líneas de campo nuevas que tendrán que seguir, hasta su siguiente colisión.
Puedes imaginarte cientos de corredores de atletismo a los que les dicen que sólo pueden correr por la línea de carrera que se les ha asignado.
Si están todos apelmazados en un par de líneas (lo cuál sería el núcleo del plasma, que es done hay mayor densidad), acabarán empujándose unos a otros, desplazándose a otras líneas, quedando obligados a correr a lo largo de esas nuevas líneas. Al final algún corredor se saldrá de la pista, si tienes suficientes corredores.
En confinamiento magnético el plasma siempre va a tocar la superficie material. Uno de los retos es, precisamente, como hacer para que esa cantidad ingente de energía no destruya la máquina al instante. Y para eso hay muchos conceptos como limitadores o divertores. Estos últimos son los favoritos a día de hoy.
Esto es debido que una de las componentes del campo magnético usado para confinar el plasma se genera a través de una corriente plasmática que, a su vez, está generada por un núcleo central. Este núcleo tiene una energía limitada, de modo que sólo puede sostener esa corriente cierto tiempo. La idea sería hacer pulsos de carga y descarga de ese núcleo.
También hay diseños que permitirían al plasma generar su propia corriente (bootstrap current) que permitiría ampliar la duración de cada pulso.
En el stellerator, todas las componentes del campo magnético son generadas por las bobinas magnéticas. De esta forma, la máquina puede, en teoría, funcionar de forma ininterrumpida, porque no hay que recargar ningún elemento, sólo proporcionar electricidad a las bobinas de forma continuada.
Precisamente, y la energía es la masa que tenga por la temperatura.
Pero el caso es que la cerilla no se apaga por quedarse fría, se apaga por que el agua corta su fuente de oxígeno.
Esa afirmación es falsa y fácilmente demostrable, Ya he dicho más arriba que la cerilla se apaga solo con rozar la superficie del agua.
Por capilaridad absorbe agua (que no vaporiza por no tener suficiente masa) y de esta forma se apaga aunque tenga un 99% de su superficie recibiendo oxigeno.
¿Sabes por qué se usan sopletes con fuente de oxígeno incorporada para hacer soldaduras debajo del agua? Pues eso. La temperatura y la energía disponible son las mismas que la de otros sopletes, la diferencia es que sin esa fuente de oxígeno, un soplete no puede funcionar.
Estás confundiendo todo el rato temperatura y calor con llama. Cuando ya he explicado más arriba otro ejemplo (el de la bola de acero y la taza) que deja de lado la llama para centrarnos solo en la energía del cuerpo.
P.S: El calor no se tiene. El calor es la energía que se pone en juego entre dos cuerpos.
También he explicado más arriba que es simplemente la cantidad de energía que tiene un cuerpo. Lo de dos cuerpos no viene a cuento de nada.
No es abuso de lenguaje, es simplificar conceptos para tratar de que la gente lo entienda con analogías.
"Precisamente, y la energía es la masa que tenga por la temperatura."
Una puntualización: No sólo es la temperatura. La temperatura es la energía térmica. Un plasma también tiene energía almacenada de otras formas.
"Esa afirmación es falsa y fácilmente demostrable, Ya he dicho más arriba que la cerilla se apaga solo con rozar la superficie del agua.
Por capilaridad absorbe agua (que no vaporiza por no tener suficiente masa) y de esta forma se apaga aunque tenga un 99% de su superficie recibiendo oxigeno."
Puede que me haya equivocado con la cerilla. Una cerilla necesita una temperatura mínima para la combustión. Admito que puede que la causa de que la cerilla se apague sea que la temperatura baja lo suficiente para acabar con la reacción.
En mi comentario nunca afirmé que si no fuera por la carencia de oxígeno, una cerilla podría evaporar una bañera entera. De hecho, como he puesto en mi segundo comentario, lo importante es la energía disponible. Lo que dije es que pensaba que era la carencia de oxígeno la que hacía que se apagara.
Los dos coincidimos en que una cerilla no puede hacer hervir una bañera porque no tiene energía suficiente, en lo que discrepamos es la razón por la cuál se extingue la llama.
Dicho lo cuál, tendré que pensar más sobre el problema.
La parte del soplete no lo he entendido. ¿Qué estoy confundiendo exactamente? No soy un experto en sopletes, pero según lo entiendo yo, si no hay oxígeno, no hay reacción exotérmica y no hay energía liberada que se pueda usar para hacer la soldadura. Al fin y al cabo, la llama es sólo el plasma consecuencia de la ionización del gas debido a las altas temperaturas. Las cerillas y el gas del soplete tienen energía potencial, pero esa energía potencial no es energía térmica, que es la que pareces estar mencionando todo el tiempo. Se transforma en energía térmica gracias a la combustión.
En la bola caliente que tú mencionas, esa energía térmica ya está ahí, no hace falta combustión porque no hace falta transformar energía potencial en energía térmica.
Sobre el calor: NO es la cantidad de energía que tiene un cuerpo. Calor implica necesariamenete transporte de energía. Lo de dos cuerpos es por el ejemplo más clásico de calor en termodinámica, el de dos cuerpos térmicamente acoplados a distintas temperaturas. Acepto que ha sido un error mencionarlo, ya que no es necesario que haya dos cuerpos (tal y como puede interpretarse en el lenguaje común) para que haya calor.
Dicho esto, eso no cambia que la definición de calor implica necesariamente transporte de energía. Es la primera ley de la termodinámica. Lo que tú defines como "cantidad de energía" (que no tiene por qué ser exclusivamente energía térmica) es la energía interna. El calor es una de las formas de variar esa energía interna.
En mi opinión, simplificar y usar términos erroneamente son dos cosas distintas. Las veces que has dicho calor podrías haber usado energía y se habría entendido igual, además de que la gente estará más familiarizada con el concepto de energía que con el de calor. No es algo que haga o deshaga un argumento, pero no veo razón ninguna para usar mal el concepto cuando el otro concepto es correcto y, además, más claro.
Dices "no es solo temperatura" algo que yo no he dicho en ningún momento y pones un ejemplo el plasma:
Un plasma también tiene energía almacenada de otras formas. Como si el plasma no tuviese masa.
¿De que otras formas?