Se espera que la tecnología de fusión nuclear sea la futura fuente de energía limpia ilimitada, el principio de energía consistente con el sol. Sin embargo, las últimas investigaciones del Laboratorio para el Avance de la Física de Preston (EE.UU.) (Challenge L) revelan la clave: el fenómeno de la retención del combustible en la pared del reactor puede amenazar la seguridad nuclear y la eficiencia operativa. La investigación, que se ha publicado en la revista Nuclear Materials and Energy, se centra en cómo el combustible queda atrapado en el interior del reactor, un futuro repetidor de fusión nuclear.

En el proceso de fusión, los científicos utilizan un dispositivo tokamak para calentarlo y confinarlo con un fuerte campo magnético. La reacción proporciona combustible, pero parte del combustible afecta a la pila de la pared de reacción y es absorbido. Este efecto de varamiento puede hacer que el combustible se acumule con el tiempo, reduciendo la eficacia del sistema y dificultando su control.El físico del PPPL Shota Abe, jefe de investigación, señala que cuanto menos combustible quede varado en las paredes, menos material se acumulará. Esta cuestión es crítica para proyectos a gran escala como el Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER) que se está construyendo en Francia.

El estudio descubrió que el elemento combustible de carbono es el principal factor causante del estancamiento. Aunque las paredes de los reactores de fusión suelen contener boro para mantenerlas limpias, pequeñas cantidades de carbono pueden atrapar el combustible hasta el punto de dificultar su eliminación. El equipo analizó muestras de gráficos recubiertos de boro en el tokamak DIII-D operado por General Atomics y demostró que dos de cada cinco unidades de boro atrapaban combustible. El físico Florian Effenberg subrayó que el carbono es la verdadera fuente de problemas. La presencia incluso de trazas de carbono podría plantear importantes escollos para las futuras plantas de fusión.

Ante este problema, los científicos planean adaptar los materiales de las paredes de los reactores. En la actualidad, muchas plantas de fusión utilizan grafito para las paredes, pero las investigaciones sugieren que el tungsteno podría ser una mejor opción, eliminando la tendencia a que el combustible varado sea bajo. Effenberg dijo que el objetivo es eliminar todo el carbono y crear una pared de tungsteno purificado. El cambio pretende reducir la acumulación de combustible y mejorar la seguridad y la respuesta sostenida de la pila.