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Los Azulejos de Tungsteno Impresos en 3D Superan Pruebas Intensas en Máquina de Fusión
Redactado con inteligencia artificial. Traducción automática del inglés.
Dos azulejos de tungsteno de 5½ pulgadas, impresos en 3D mediante un método de haz de electrones, soportaron 74 disparos de plasma en la máquina de fusión DIII-D en San Diego. Los azulejos permanecieron intactos a pesar de que un azulejo vecino se derritió y salpicó metal fundido sobre uno de ellos.
Visión General de los Azulejos de Tungsteno Impresos en 3D
Una colaboración entre la Universidad Estatal de Carolina del Norte y el Laboratorio Nacional Oak Ridge ha probado con éxito azulejos de tungsteno impresos en 3D en una máquina de fusión ubicada en San Diego. Estos azulejos soportaron 74 disparos de plasma, equivalentes a aproximadamente cuatro minutos de exposición, y salieron ilesos, incluso después de ser salpicados por metal fundido de un azulejo vecino desalineado.
El Proceso de Impresión
El tungsteno es preferido en la tecnología de fusión debido a su alto punto de fusión de aproximadamente 6,192°F, pero es notoriamente difícil de moldear. Los métodos convencionales de impresión láser a menudo dejan las piezas de tungsteno porosas y propensas a agrietarse debido a las fluctuaciones de temperatura. Los investigadores utilizaron una técnica de fusión de lecho de polvo con haz de electrones, manteniendo temperaturas superiores a 2,552°F durante todo el proceso de impresión para prevenir la fragilidad, lo cual es crucial para lograr un producto final más duradero.
Pruebas y Resultados
Los azulejos impresos, que miden aproximadamente 5.35 por 5.63 pulgadas y pesan ligeramente menos que un bloque sólido de tungsteno debido a recortes de material, fueron instalados en el divertor inferior del tokamak DIII-D. Las pruebas involucraron la exposición a plasma en modo de alta confinación (H-mode), un ajuste que se espera utilizar en futuras plantas de energía. Notablemente, los azulejos soportaron el intenso entorno térmico, demostrando su potencial para aplicaciones futuras en tecnología de fusión.
Consideraciones Futuras
Aunque los resultados iniciales son prometedores, aún hay preguntas sin respuesta sobre la carga térmica que experimentaron los azulejos durante las pruebas y su desgaste a lo largo del tiempo. El equipo de investigación planea realizar imágenes detalladas y escaneos de superficie de los azulejos para evaluar más a fondo su rendimiento. El éxito de estos azulejos podría allanar el camino para avances en los diseños de reactores de fusión, particularmente para futuros esfuerzos de producción de energía.