El proyecto SIBAF tiene como objetivo investigar nuevos materiales para futuras centrales de fusión de forma más rápida y eficiente
El Centro Helmholtz GSI para la Investigación de Iones Pesados y el Centro Internacional de Aceleradores FAIR en Darmstadt recibirán una financiación sustancial para la investigación en fusión nuclear. El Ministerio Federal de Investigación, Tecnología y Espacio (BMFTR) aportará un total de 9,7 millones de euros durante tres años para el nuevo proyecto SIBAF. De esta cantidad, 8,1 millones de euros se destinarán a actividades en GSI y FAIR.
SIBAF son las siglas de «Acelerador de iones superconductores como tecnología básica para la investigación de la fusión». Su objetivo es construir una infraestructura basada en aceleradores que permita investigar y cualificar con mayor rapidez nuevos materiales para futuras centrales de fusión. El proyecto está coordinado por GSI/FAIR, con la Universidad Goethe de Frankfurt como socio.
Los materiales deben soportar condiciones extremas
Uno de los principales retos tecnológicos en el desarrollo de centrales de fusión nuclear es encontrar materiales adecuados. Estos deben soportar temperaturas extremadamente altas y una intensa radiación de neutrones durante largos periodos.
Los experimentos con neutrones siguen siendo indispensables para la investigación, pero son costosos y solo se pueden realizar en unas pocas instituciones a nivel mundial. SIBAF complementa este enfoque irradiando materiales con iones pesados. Esto permite generar daños por radiación más rápidamente y bajo condiciones controladas con precisión. Al mismo tiempo, se reduce la activación de las muestras en estudio, lo que facilita el análisis posterior.
El acelerador HELIAC se encuentra en fase de desarrollo posterior
El acelerador de ondas continuas superconductoras HELIAC, también conocido como el "Acelerador Lineal de Helmholtz", se seguirá desarrollando para estas investigaciones. Partes del acelerador ya se están construyendo en el campus de GSI/FAIR.
Se desarrollará un sistema de irradiación especializado basado en el primer criomódulo de HELIAC y el inyector de alta carga HLI existente. Entre sus características se incluyen entornos de muestra con temperatura controlada y manipulación automatizada de las muestras.
La combinación de la tecnología de aceleradores superconductores y los nuevos métodos de irradiación y caracterización de materiales debería permitir una investigación más rápida, reproducible y energéticamente eficiente de los materiales potenciales para la fusión nuclear. Conjuntamente, GSI/FAIR y la Universidad Goethe pretenden convertir HELIAC en una infraestructura única para la cualificación de materiales de fusión mediante haces de iones, la única de su tipo en Europa.
Aplicaciones prácticas de la tecnología de aceleradores
SIBAF está coordinado por el Dr. Maksym Miski-Oglu, jefe del grupo de investigación cw-Linac en GSI/FAIR. «SIBAF traducirá la experiencia en tecnología de aceleradores lineales superconductores, acumulada durante muchos años, en aplicaciones prácticas», explica Miski-Oglu. Estos avances podrían, por lo tanto, contribuir directamente a la búsqueda de materiales adecuados para futuras centrales de fusión.
La profesora María Eugenia Toimil-Molares, jefa de investigación de materiales, considera que la nueva instalación de irradiación es una importante incorporación a la infraestructura de investigación existente. La irradiación continua con iones pesados permite una acumulación de daño más rápida y controlada, lo que puede contribuir significativamente a la cualificación de nuevos materiales.
Importancia para las futuras tecnologías energéticas
Para el profesor Thomas Nilsson, director científico de GSI y FAIR, la financiación también demuestra la creciente importancia de la investigación de Darmstadt para las nuevas tecnologías energéticas.
«SIBAF impulsará significativamente el desarrollo y la cualificación de materiales para aplicaciones de fusión, al tiempo que ofrecerá excelentes oportunidades de formación para la próxima generación de científicose ingenierosen los campos de las tecnologías de aceleradores y fusión», declaró Nilsson. El proyecto también reforzará la contribución de Alemania a la investigación internacional en fusión.
El consorcio también reconoce la contribución del profesor Winfried Barth a la concepción, preparación y presentación inicial de la propuesta del proyecto.
Forma parte del programa de financiación “Fusión 2040”
SIBAF recibe apoyo en el marco del programa de financiación «Tecnologías básicas para la fusión: camino hacia una central eléctrica de fusión». Esta financiación respalda las tecnologías clave necesarias para la construcción y el funcionamiento de futuras centrales eléctricas de fusión.
Esta directriz forma parte del programa «Fusión 2040: Investigación para el desarrollo de una central eléctrica de fusión». Su objetivo es establecer las bases científicas y tecnológicas necesarias para la construcción y el funcionamiento de la primera central eléctrica de fusión en Alemania. La investigación en fusión también es un componente de la Agenda de Alta Tecnología de Alemania, impulsada por el Gobierno Federal Alemán.
(DARMSTADT – ROJO/GSI)
Imagen destacada: El primer criomódulo CM1 de HELIAC: Los solenoides y cavidades superconductores son visibles a través de las puertas rectangulares. Foto: GSI
