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Instalación de prueba de fusión de espejos

Uno de los dos espejos yin-yang llega a LLNL. El plasma quedó confinado en la pequeña área entre los dos imanes.
Dibujo del edificio MFTF.

El Mirror Fusion Test Facility , o MFTF , era un dispositivo experimental de fusión por confinamiento magnético construido utilizando el diseño de espejo magnético en tándem . Fue, con diferencia, la máquina de espejos más grande, potente y cara jamás construida. Debido a recortes presupuestarios, quedó suspendido el día después de que se completó su construcción y permaneció sin uso durante un año antes de ser cancelado formalmente. Se gastaron 372 millones de dólares en el sistema durante su vida útil.

MFTF fue el último desarrollo de una serie de máquinas en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) cuya historia se remonta a principios de la década de 1950. A lo largo de los años, se fue abordando un problema tras otro, lo que llevó a diseños que utilizaban espejos de "béisbol" y "yin-yang". A finales de la década de 1960, parecía posible construir espejos estables. Sin embargo, estos cambios también habían reducido su desempeño económico, hasta el punto de que parecían poco atractivos como generadores de energía.

En 1968, los soviéticos demostraron que sus sistemas tokamak superaban a todos los demás en un factor de al menos diez. El camino hacia la fusión práctica parecía abierto y en Estados Unidos, a mediados de la década de 1970, Robert Hirsch inició planes para producir un prototipo de central eléctrica. Habiendo conseguido un aumento masivo del presupuesto y deseando un segundo diseño en caso de que el tokamak no funcionara, un estudio de los conceptos alternativos sugirió que el mejor desarrollado era el espejo. El MFTF original era esencialmente un espejo yin-yang muy grande, previsto para alrededor de 1982.

El asociado de Hirsch, Stephen O. Dean , pidió ideas que mejorarían la economía del espejo. Esto llevó al concepto de espejo tándem y a un rediseño como MFTF-B, donde el espejo original se convirtió en un extremo de una máquina mucho más grande. Para probar el nuevo concepto, se construyó una máquina más pequeña que podría construirse rápidamente, el Tandem Mirror Experiment o TMX. La construcción de MFTF y TMX comenzó en 1977 y TMX inició operaciones en 1979.

A principios de la década de 1980, TMX estaba empezando a demostrar problemas graves que sugerían que MFTF-B no funcionaría como se predijo. Esto ocurría casi al mismo tiempo que Ronald Reagan declaraba que la crisis energética había terminado. En una serie de amplios recortes presupuestarios en todo el campo de la investigación energética, se canceló el presupuesto operativo del MFTF, aunque su presupuesto de construcción sobrevivió. La construcción se completó en 1986 y la instalación permaneció sin uso durante un año, mientras otros investigadores buscaban piezas hasta que fue cancelada formalmente en 1987 y desmantelada.

Historia

Fue diseñado y construido en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), uno de los principales centros de investigación para dispositivos de fusión de espejos. Su construcción costó 372 millones de dólares, lo que lo convirtió en su momento en el proyecto más caro de la historia del laboratorio. Se inauguró el 21 de febrero de 1986 y se cerró de inmediato. La razón dada fue equilibrar el presupuesto federal de los Estados Unidos . [1]

Siguiendo el anterior dispositivo Baseball II, la instalación era originalmente un sistema similar en el que el área de confinamiento estaba ubicada entre dos "espejos" en forma de herradura.

Durante la construcción, el éxito del Experimento del Espejo Tándem ("TMX") llevó a un rediseño para insertar un área de solenoide entre dos de estos imanes, mejorando drásticamente el tiempo de confinamiento de unos pocos milisegundos a más de un segundo. [2] La mayor parte de la potencia de fusión se produciría en el solenoide largo. Los imanes yin-yang servirían entonces sólo para bloquear los extremos con el fin de mantener un buen confinamiento del plasma en el solenoide. Limitadas al equilibrio energético, las tapas de los espejos magnéticos consumían energía, pero mucho menos que la producida en un solenoide de longitud suficiente.

Una nueva versión, oficialmente MFTF-B, comenzó a construirse en 1977 y se completó en 1986, el mismo día en que se canceló el proyecto. No se realizaron experimentos. Los retrocesos en la financiación de la investigación sobre la fusión redujeron drásticamente los niveles de financiación en todo el campo.

Legado

Desde entonces, partes del MFTF se han reutilizado en nuevos experimentos de fusión, uno de los cuales ganó un premio de reciclaje. [3] En 2021, el proyecto fue citado como un estudio de caso del hipotético demonio del Caos Burocrático, que "bloquea que sucedan cosas buenas" en el Departamento de Energía de los Estados Unidos . [4] Su destino recordó al Supercolisionador superconductor y al Experimento National Compact Stellarator , los cuales también fueron cancelados.

Referencias

  1. ^ Stand, William (1987). "La naftalina de 372 millones de dólares de Fusion". Ciencia . 238 (4824): 152-155. Código Bib : 1987 Ciencia... 238.. 152B. doi : 10.1126/ciencia.238.4824.152. PMID  17800453.
  2. ^ Instalación de pruebas de fusión de espejos en tándem
  3. ^ Reutilización de piezas MFTF Archivado el 6 de octubre de 2006 en Wayback Machine.
  4. ^ "El demonio del caos burocrático". La Nueva Atlántida . Consultado el 5 de julio de 2021 .