Fabricar un reactor de fusión en el que las pérdidas de energía asociadas a la existencia de turbulencia estén controladas es la meta de la teoría girocinética y el tema central del “Gyrokinetic Theory Working Group Meeting”, que tendrá lugar del 18 al 29 de junio en las instalaciones del CIEMAT y la ETSI Aeronáuticos. El evento está patrocinado por el Laboratorio Nacional de Fusión (Asociación EURATOM-CIEMAT) y la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos de la Universidad Politécnica de Madrid.
Los científicos entienden que “la fusión nuclear será, en un futuro que ya podemos vislumbrar, la base de una fuente de energía virtualmente inagotable, segura y respetuosa con el medio ambiente”. Pero para alcanzarlo se requiere de un número elevado de reacciones de fusión por unidad de tiempo y, por tanto, temperaturas extremadamente altas que hacen que la materia se encuentre en forma de gas ionizado, esto es, de plasma.
La línea de investigación más avanzada hacia un reactor de estas características es la de fusión por confinamiento magnético. En este caso, el principal obstáculo es que las interacciones electromagnéticas de las partículas producen fluctuaciones turbulentas que degradan el confinamiento. “Entender y controlar el comportamiento turbulento de los plasmas de fusión es un enorme desafío teórico y computacional”, afirman los organizadores del encuentro, Iván Calvo, científico del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) y Félix Parra, profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts.
El objetivo principal de la reunión es la utilización del conocimiento adquirido acerca del estado turbulento del plasma para el diseño de mejores reactores de fusión, pero al mismo tiempo tendrá una componente pedagógica para presentar la teoría girocinética a estudiantes y científicos no especializados. El encuentro se ha estructurado en diversas charlas divididas en cuatro grupos de trabajo, que constituyen un completo programa abierto a la comunidad universitaria.
Conferencias en la UPM
El Aula Magna de la ETSI Aeronáuticos acoge dos de las ponencias. La primera tendrá lugar el 20 de junio a las 16 horas y se titula “Multiscale Gyrokinetics: Theory of Turbulent Transport in Magnetic Fusion Plasmas”, en la que el profesor del departamento de Ingeniería y Ciencia Nuclear del MIT e ingeniero aeronáutico por la UPM, Félix Parra, explicará cómo derivar las ecuaciones de la teoría girocinética y por qué han sido útiles para entender la turbulencia en plasmas de fusión.
En la segunda, Alexander A. Schekochihin, profesor del departamento de Física Teórica de la Universidad de Oxford, hablará sobre la turbulencia en el plasma que forma el Sol y que encontramos a lo largo y ancho de todo el Sistema Solar y expondrá cómo lo que aprendemos estudiando plasmas espaciales puede usarse para entender la turbulencia en otros plasmas como los de fusión. La misma lleva por título “Kinetic Turbulence in Magnetised Plasma: What is to Be Done?” y se impartirá el 27 de junio a las 16:00 horas.
