En un avance significativo en la investigación de fusión, los científicos de Zap Energy han informado sobre medidas exitosas de isotropía de neutrones de su dispositivo FuZE, marcando un hito crucial en la búsqueda de energía de fusión sostenible. Publicada el 3 de febrero de 2025 en la revista Nuclear Fusion, esta investigación valida que los pinzamientos Z estabilizados por flujo cortado pueden producir fusión térmica estable, esencial para lograr mayores rendimientos energéticos.
La isotropía de neutrones indica que los neutrones generados durante las reacciones de fusión tienen una distribución de energía uniforme en todas las direcciones, sugiriendo un equilibrio termodinámico dentro del plasma. "Esencialmente, esta medida indica que el plasma está en un equilibrio termodinámico," declaró Uri Shumlak, Científico Jefe de Zap. Este equilibrio permite una posible escalabilidad del tamaño del plasma sin comprometer la estabilidad.
La fusión ocurre cuando los núcleos de hidrógeno se fusionan en helio, liberando neutrones que transportan el 80% de la energía de la reacción. La fusión térmica, el objetivo de la investigación de Zap, se caracteriza por la producción isotrópica de neutrones, en contraste con la fusión de haz objetivo, que resulta en emisiones de neutrones anisotrópicas y plantea desafíos para la escalabilidad de la energía.
El equipo de Zap realizó 433 disparos de plasma utilizando detectores de neutrones alrededor del dispositivo FuZE, confirmando que los neutrones producidos eran casi isotrópicos. Este resultado no solo representa un hito clave en la física de fusión, sino que también tiene un significado histórico, ya que el método de pinzamiento Z ha enfrentado escepticismo desde su inicio en la década de 1950 debido a fracasos previos vinculados a la inestabilidad.
Rachel Ryan, científica senior en Zap, enfatizó la importancia de estos hallazgos, afirmando: "Si viéramos principalmente neutrones de una fuente de haz objetivo, significaría que nuestra máquina no sería escalable." La investigación sugiere que comprender el comportamiento de los neutrones podría llevar a una mayor estabilidad en el proceso de fusión, allanando el camino para aplicaciones prácticas en la generación de energía limpia.
De cara al futuro, el equipo de Zap planea realizar más pruebas a energías más altas en su dispositivo FuZE-Q. Los resultados iniciales son prometedores, y las mediciones continuas ayudarán a determinar la contribución de la fusión de haz objetivo a sus rendimientos energéticos.