SPARC:new fusion reactor

ITER: OBSOLETE, BEFORE IT IS  BORN?

Some private firms from   USA (Commonwealth Fusion Sistems/constituted  on 2017, with former researchers from MIT), Italy  (ENI) and MIT (Plasma Science and Fusion Center/ MIT), will try in the next 15 years to develop a pilot plant to generate energy through nuclear fusion (union of atomic nuclei), capable of generating immense amounts of energy, free of pollution. The plan foresees the use of high-temperature   superconductors,  capable of generating magnetic super-fields inside a new type of nuclear reactors: SPARC (small compact, robust, compact reactor),  small, cheap, easy to build and faster, able to become antiquated - before being born - to the French ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, started to build on 2013, with economic support from Europe [45%], USA, China, India, Japan, Korea and Russia), given their problems of construction, high cost and organizational problems. An ITER, condemned to an announced death, because it continues half-built, hoping to produce  only on 2035,  its first   overheated  plasma  in a power plant of just 500 MW and a final cost of 50 billion dollars.   The artificial nuclear fusion tries to replicate on Earth, the process that naturally occurs inside our sun, converting H atoms into Helium, at extreme temperatures. Although ITER has advanced creating magnets capable of containing the overheated plasma, it still does not overcome the problem of being able to control the reaction, given the extreme temperatures. ITER is confident that the generated and reheated energy will move turbines that will produce electricity at low cost, expecting to build more than 100,000 km of niobium superconductors, a prerequisite for the construction of supermagnets that would conduct the superheated plasma (superheated matter, turned into gas, formed by  free  (not joined as in atoms), positive  and negative subatomic particles),  away from the metal walls inside the tokamak. The joint venture MIT-CFS, to build the new reactors, has just received 50 million dollars to research, refine and transform in the following 3 years different varieties of superconductors at extreme temperatures, then in the next 10 years have ready the first reactor prototype, a 200-megawatt power plant to export electricity. Researchers at MIT and the CFS plan to avoid contacting the superheated plasma with any part of the interior of the tokamak, developing powerful superconductors and electromagnets capable of producing a more compact version of tokamak. Here,  enters to carve a new superconducting material: an steel tape, covered by a compound of: Yttrium-barium-copper oxide (YBCO), which will allow scientists to produce smaller and more powerful magnets, reducing the amount of energy necessary to start the fusion reactions. The CFS will design and build a compact experimental fusion plant: SPARC, using these magnets, with the expectation that its first commercial fusion plant will generate 100 MW of electricity, enough to supply a small city. Supermagnets are the key technology for these new fusion reactors as their magnetic fields will be 4 times more powerful than any current tokamak. The final design includes a sustainable, carbon-free, potentially inexhaustible fusion plant (200 MW of electricity), within 15 years. The SPARC, an evolution of the tokamak, has only 1/65 of   ITER’ volume, thus  drastically reducing the cost of these plants.

 ITER: ¿OBSOLETO, ANTES DE NACER?

Algunas firmas privadas de USA (Commonwealth Fusion  Sistems/constituida el 2017, con ex investigadores del MIT), Italia (ENI) y el MIT (Plasma Science and Fusión Center/MIT), intentaran en un plazo de 15 años, desarrollar una planta piloto para generar energía mediante fusión nuclear (unión de núcleos atómicos), capaz de  generar  inmensas cantidades de energía, libres de polución. El plan prevé la utilización de  superconductores de electricidad de alta temperatura, capaces de generar supercampos magnéticos al interior de un nuevo tipo de reactores nucleares : SPARC (smallest private affordable, robust compact reactor), pequeños, baratos, fáciles de construir y más  veloces, capaces de  tornar anticuado -antes de nacer- al ITER francés (International Thermonuclear Experimental Reactor,   empezado a construir  el  2013, con  respaldo  económico de Europa [45%],  USA, China, India, Japón, Corea y Rusia),  dado sus problemas de construcción, alto costo y problemas de organización. Un ITER, condenado a una muerte anunciada, porque continua a   medio construir esperando producir recién el 2035, su primer plasma recalentado en una planta de poder de apenas 500 MW y un costo final de 50 billones de dólares.  La fusión nuclear artificial intenta replicar en la Tierra, el proceso que en forma natural ocurre al interior de nuestro sol, convirtiendo átomos de H en Helio, a temperaturas extremas.  Aunque el ITER ha avanzado creando magnetos capaces de contener el plasma recalentado, aun no supera el problema de poder controlar la reacción, dadas las temperaturas extremas. El ITER, confía en que la energía generada y recalentada moverá turbinas que producirán electricidad a bajo costo, esperando   construir más de 100,000 km de superconductores de niobio, prerrequisito para la construcción de supermagnetos que conducirían el plasma recalentado (materia supercalentada, devenida en gas, conformada por partículas subatómicas positivas y negativas libres: no unidas como en los atomos), lejos de las paredes metálicas del interior del tokamak. El joint venture MIT-CFS, para construir los nuevos reactores, acaba de recibir 50 millones de dólares   para investigar, perfeccionar y transformar en los siguientes 3 años distintas variedades de superconductores a temperaturas extremas, para luego en los siguientes 10 años tener listo el  primer prototipo de reactor,  una planta de poder de  200-megwatt para exportar electricidad.  Los investigadores del MIT y el CFS, prevén evitar el contacto del plasma recalentado con cualquier parte del interior del tokamak, desarrollando poderosos superconductores y electromagnetos capaces de elaborar una versión más compacta de tokamak. Aquí, entra a tallar un nuevo material superconductor:  una cinta de acero, cubierta por un compuesto de:  Ytrio-bario-oxido de cobre (YBCO), que permitirá a los científicos producir magnetos más pequeños y más poderosos, reduciendo la cantidad de energía necesaria para  iniciar las reacciones de  fusión.  El CFS diseñara y construirá una planta de fusión experimental compacta: SPARC, empleando estos magnetos, esperándose que su primera planta comercial de fusión genere 100 MW de electricidad, suficiente para abastecer una pequeña ciudad. Los supermagnetos son la tecnología clave para estos nuevos reactores de fusión en tanto sus campos magnéticos serán 4 veces más potentes que cualquier tokamak actual. El diseño final comprende a una planta de fusión sostenible, libre de carbón, potencialmente inexhaustible (200 MW de electricidad), dentro de 15 años. El SPARC, una evolución del tokamak, posee apenas 1/65 del volumen del ITER, reduciendo   drásticamente el costo de estas plantas.  

Full sun energy in 1 km 3 of seawater

3 countries struggle to use nuclear fusion with ends of long energy reach : I) The Rutherford Appleton Laboratory (RAL) of Oxfordshire/England, in collaboration with 14 countries is requesting funds (800 million Euros to the UE), to build the test reactor: Hiper High Power Laser Energy Research that using potent laser beams would unite for nuclear fusion, atoms of Deuterium and Tritium (isotopes of H, abundant in the seawater), forming Helium. Michael Dunne, director of the RAL, assures that in hardly 1 km 3 of seawater, the equivalent of energy exists (D and T), to all the oil reservations of the world. Limitless energy without environmental contamination. The system consists on impacting powerful rays laser over millimetric areas of capsules that contain D and T, obtaining 100 million grades Celsius, Helium and a colossal profitable energy. The process imitates the sun, where due to the inner great gravitational pressure alone are required 10 million grades Celsius. II) The rival of the RAL is the National Ignition Facility (NIF) –US- of the Lawrence Livermore National Laboratory, California. The Hiper of the RAL differs of the NIF in that it uses 2 laser beams : one to compress the capsule and another to fire it. The NIF uses alone the first laser beam. III) The ITER (International Experimental Thermonuclear Reactor/Cadarache/France) and the british JET that innovatively use superconductors magnets to fuse nuclei of hydrogen. The ITER and the JET lead to the projects of laser beams, because their first experimental reactions of nuclear fusion are sustained.

Energia del sol en una botella de agua de mar

3 paises pugnan por emplear la fusión nuclear con fines energéticos de largo alcance. I) El Rutherford Appleton Laboratory (RAL) de Oxfordshire (Inglaterra), en colaboración con 14 paises está solicitando fondos (800 millones de euros a la UE), para construir el reactor de prueba : Hiper High Power Laser Energy Research, que empleando potentes rayos laser uniria por fusion nuclear, atomos de Deuterio y Tritio (isótopos de H, abundantes en el agua de mar), formando Helio. Mike Dunne, director del RAL, asegura que en apenas 1 km3 de agua de mar, existe el equivalente energético (D y T), a todas las reservas petroleras del mundo. Energia ilimitada sin contaminación ambiental. El sistema consiste en impactar poderosos rayos laser sobre areas milimetricas de capsulas que contienen D y T, obteniendo 100 millones de grados Celsius, Helio y una colosal energia aprovechable. El proceso imita al Sol, donde debido a la gran presión gravitacional solo se requieren 10 millones de grados Celsius. II) El rival del RAL es el National Ignition Facility (NIF), USA del Lawrence Livermore National Laboratory, California. El Hiper del RAL se diferencia del NIF, en que emplea 2 rayos laser : uno para comprimir la cápsula y otro para encenderla. El NIF emplea solo el primer rayo laser. III) El ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor/Cadarache/Francia) y el JET británico, que innovadoramente emplean magnetos superconductores para fusionar núcleos de hidrógeno. El ITER y el JET aventajan a los proyectos de rayos láser, porque sus primeras reacciones experimentales de fusión son sostenidas.