{"id":1498,"date":"2024-04-30T17:38:38","date_gmt":"2024-04-30T17:38:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.grupossc.com\/blog\/?p=1498"},"modified":"2024-04-30T17:51:49","modified_gmt":"2024-04-30T17:51:49","slug":"funcionando-con-el-poder-de-las-estrellas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/grupossc.com\/blog\/2024\/04\/30\/funcionando-con-el-poder-de-las-estrellas\/","title":{"rendered":"Funcionando con el Poder de las Estrellas"},"content":{"rendered":"

[vc_row][vc_column][vc_column_text dp_text_size=\u00bbsize-4″]\u00bfQu\u00e9 puede generar cuatro veces m\u00e1s energ\u00eda que una central nuclear y casi cuatro millones de veces m\u00e1s energ\u00eda que quemar petr\u00f3leo o carb\u00f3n?<\/span> <\/strong>[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text dp_text_size=\u00bbsize-4″]Energ\u00eda de fusi\u00f3n, seg\u00fan la Agencia Internacional de Energ\u00eda At\u00f3mica. Una reacci\u00f3n de fusi\u00f3n ocurre como resultado de la colisi\u00f3n entre dos n\u00facleos at\u00f3micos ligeros para formar uno m\u00e1s pesado. Todo esto ocurre dentro del plasma: un gas caliente y cargado de iones positivos y electrones en movimiento libre. En el proceso se liberan grandes cantidades de energ\u00eda. Es esencialmente la misma reacci\u00f3n que impulsa a nuestro Sol, junto con el resto de las estrellas.<\/span>[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text dp_text_size=\u00bbsize-4″]Los cient\u00edficos de la Autoridad de Energ\u00eda At\u00f3mica del Reino Unido (UKAEA, por sus siglas en ingl\u00e9s) est\u00e1n tratando de imitar la fusi\u00f3n nuclear tal como ocurre en la naturaleza, sujeta a temperaturas extremas dentro de los confines de un espacio peque\u00f1o. La UKAEA investiga la fusi\u00f3n y las tecnolog\u00edas relacionadas para promover la energ\u00eda de fusi\u00f3n sostenible en el Reino Unido. Su \u00e9xito depende de la fusi\u00f3n de deuterio y tritio (is\u00f3topos del hidr\u00f3geno) para formar helio y liberar energ\u00eda en forma de neutr\u00f3n.<\/span>[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text dp_text_size=\u00bbsize-4″]Los cient\u00edficos de UKAEA tendr\u00e1n que superar algunos obst\u00e1culos importantes antes de que la fusi\u00f3n sea comercialmente viable. Deben abordar las complejidades de la construcci\u00f3n y el mantenimiento de una m\u00e1quina de fusi\u00f3n, incluida la imposibilidad de confiar en pruebas exhaustivas, diagn\u00f3sticos en funcionamiento o inspecciones peri\u00f3dicas. Para tener pleno \u00e9xito, se requieren extensas pruebas virtuales y mantenimiento predictivo basado en la monitorizaci\u00f3n in situ en entornos hostiles habilitados por el software de simulaci\u00f3n Ansys<\/span>[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb30″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text]<\/p>\n

La simulaci\u00f3n construye un mejor equipo de pruebas de fusi\u00f3n<\/span><\/h2>\n

[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text dp_text_size=\u00bbsize-4″]El objetivo principal de UKAEA es construir primero un aparato combinado de investigaci\u00f3n magn\u00e9tica y de calefacci\u00f3n (CHIMERA), o banco de pruebas f\u00edsicas. El banco de pruebas est\u00e1 dise\u00f1ado espec\u00edficamente para probar componentes prototipo a escala m\u00e9trica en un entorno representativo de una planta de energ\u00eda de fusi\u00f3n. CHIMERA someter\u00e1 simult\u00e1neamente los componentes al vac\u00edo a altas temperaturas, alto flujo de calor, cargas magn\u00e9ticas, ciclos t\u00e9rmicos y otros modos de falla para comprender c\u00f3mo se comportar\u00e1n los componentes de un reactor de fusi\u00f3n.<\/span>[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_single_image image=\u00bb1503″ img_size=\u00bbfull\u00bb alignment=\u00bbcenter\u00bb][vc_column_text]<\/p>\n

La Autoridad de Energ\u00eda At\u00f3mica del Reino Unido (UKAEA) est\u00e1 construyendo un banco de pruebas de un reactor llamado CHIMERA y utilizando simulaciones para optimizar su producci\u00f3n.<\/em><\/p>\n

[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text dp_text_size=\u00bbsize-4″]CHIMERA se encuentra actualmente en construcci\u00f3n. Existe una historia previa de creaci\u00f3n de prototipos y pruebas en UKAEA sin el trabajo de simulaci\u00f3n inicial, algo que el equipo tiene la intenci\u00f3n de cambiar con el software Ansys. Una prioridad era crear las condiciones necesarias para soportar la alta temperatura y presi\u00f3n necesarias para facilitar la fusi\u00f3n en un entorno virtual. Fuera de un entorno virtual, en ausencia de simulaci\u00f3n, las pruebas y la creaci\u00f3n de prototipos iterativos resultan costosas e ineficaces en t\u00e9rminos de recursos y tiempo.<\/span>[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text dp_text_size=\u00bbsize-4″]Para operar un banco de pruebas de manera efectiva, el equipo debe modelarlo y someterlo a las diversas condiciones de carga multif\u00edsica involucradas para comprender c\u00f3mo se comportar\u00e1n los componentes de prueba. Trabajando en un gemelo digital de componentes de fusi\u00f3n con la ayuda de Ansys Twin Builder se utilizar\u00e1 para pruebas virtuales y monitoreo de componentes CHIMERA dentro de un entorno de simulaci\u00f3n.<\/span>[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text dp_text_size=\u00bbsize-4″]La creaci\u00f3n de un modelo de sistema o gemelo digital de CHIMERA requiere el acoplamiento de modelos computacionales con una contraparte f\u00edsica que pueda actualizarse din\u00e1micamente a trav\u00e9s del flujo de datos. El modelado computacional se permite mediante la simulaci\u00f3n de varios componentes de CHIMERA que se considerar\u00e1n durante las pruebas de la plataforma. Con el tiempo, se podr\u00e1 utilizar un gemelo digital de componentes que combine datos de instrumentaci\u00f3n f\u00edsica con simulaci\u00f3n para ofrecer diagn\u00f3sticos virtuales en tiempo real en apoyo del futuro mantenimiento predictivo del reactor.<\/span>[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_single_image image=\u00bb1504″ img_size=\u00bbfull\u00bb alignment=\u00bbcenter\u00bb][vc_column_text]<\/p>\n

Muestra de puesta en servicio bajo prueba (izquierda). <\/em><\/p>\n

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Simulaci\u00f3n de sistemas metaf\u00edsicos de la muestra de puesta en servicio de CHIMERA bajo prueba realizada por UKAEA con Ansys Twin Builder (derecha).<\/em><\/p>\n

[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb30″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text]<\/p>\n

200 millones de grados de pruebas virtuales<\/span><\/h2>\n

[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text dp_text_size=\u00bbsize-4″]Uno de los principales dise\u00f1os de reactores es el tokomak, una c\u00e1mara en forma de rosquilla con bobinas magn\u00e9ticas en el reactor que es fundamental en la producci\u00f3n de energ\u00eda de fusi\u00f3n controlada. Los campos magn\u00e9ticos dentro de un tokomak son responsables del confinamiento de part\u00edculas de plasma extremadamente calientes en un recipiente de vac\u00edo que, en \u00faltima instancia, se combinar\u00e1n para crear energ\u00eda.<\/span>[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text dp_text_size=\u00bbsize-4″]Comprender c\u00f3mo se comportar\u00e1n los componentes del tokamak junto al plasma es una prioridad para el equipo, ya que las piezas deben ser capaces de sobrevivir en un entorno relativamente extremo caracterizado por altas cargas, alto flujo de calor y flujo de circuito de refrigerante. Los Tokomaks en la clase de prototipos de centrales el\u00e9ctricas implican casos de carga y condiciones de funcionamiento que solo se pueden probar en un entorno de reactor.<\/span>[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_single_image image=\u00bb1505″ img_size=\u00bbfull\u00bb alignment=\u00bbcenter\u00bb][vc_column_text]<\/p>\n

Ejemplo de variaci\u00f3n de temperatura en la parte frontal de la muestra de puesta en marcha bajo prueba debido al flujo m\u00e1sico y a los valores m\u00e1ximos t\u00e9rmicos\/de tensi\u00f3n obtenidos en Ansys optiSLang realizado por UKAEA.<\/em><\/p>\n

[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb30″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text]<\/p>\n

Cierre del circuito de agua y fluido<\/span><\/h2>\n

[\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text dp_text_size=\u00bbsize-4″]Por el momento, UKAEA est\u00e1 centrando su trabajo de simulaci\u00f3n en una muestra de puesta en marcha que se est\u00e1 probando con un circuito de fluido de agua, que es el primer componente que se colocar\u00e1 en la CHIMERA. La puesta en marcha es el proceso de habilitar y verificar la integridad operativa de todos los sistemas y componentes de las centrales el\u00e9ctricas, las m\u00e1quinas de investigaci\u00f3n y las instalaciones del ciclo del combustible. Este proceso garantiza que todos los componentes est\u00e9n alineados con sus dise\u00f1os originales y cumplan con todos los criterios de seguridad y rendimiento.<\/span>[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

[vc_row][vc_column][vc_column_text dp_text_size=\u00bbsize-4″]\u00bfQu\u00e9 puede generar cuatro veces m\u00e1s energ\u00eda que una central nuclear y casi cuatro millones de veces m\u00e1s energ\u00eda que quemar petr\u00f3leo o carb\u00f3n? [\/vc_column_text][rs_space lg_device=\u00bb20″ md_device=\u00bb\u00bb sm_device=\u00bb\u00bb xs_device=\u00bb\u00bb][vc_column_text dp_text_size=\u00bbsize-4″]Energ\u00eda de fusi\u00f3n, seg\u00fan la Agencia Internacional de Energ\u00eda At\u00f3mica. Una reacci\u00f3n de fusi\u00f3n ocurre como resultado de la colisi\u00f3n entre dos n\u00facleos at\u00f3micos ligeros […]<\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[],"class_list":["post-1498","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/grupossc.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1498","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/grupossc.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/grupossc.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/grupossc.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/grupossc.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1498"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/grupossc.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1498\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1507,"href":"https:\/\/grupossc.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1498\/revisions\/1507"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/grupossc.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1498"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/grupossc.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1498"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/grupossc.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1498"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}