Instalación de prueba de fusión de espejos

La Instalación de Pruebas de Fusión por Espejo ( MFTF , por sus siglas en inglés) fue un dispositivo experimental de fusión por confinamiento magnético construido con un diseño de espejo magnético en tándem . Fue, con diferencia, la máquina de espejos más grande, potente y cara jamás construida. Debido a recortes presupuestarios, se dejó en reserva al día siguiente de su finalización y permaneció inactiva durante un año antes de su cancelación definitiva. Se invirtieron 372 millones de dólares en el sistema a lo largo de su vida útil.

MFTF fue la culminación de una serie de máquinas desarrolladas en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), cuyos orígenes se remontan a principios de la década de 1950. A lo largo de los años, se fueron abordando diversos problemas, lo que dio lugar a diseños que utilizaban espejos de tipo "béisbol" y "yin-yang". A finales de la década de 1960, parecía posible construir espejos estables. Sin embargo, estos avances también redujeron su rendimiento económico, hasta el punto de que resultaban poco atractivos como generadores de energía.

En 1968, los soviéticos demostraron que sus sistemas tokamak superaban a todos los demás por un factor de al menos diez. El camino hacia la fusión práctica parecía abierto, y en Estados Unidos, a mediados de la década de 1970, Robert Hirsch comenzó a planificar la producción de un prototipo de central eléctrica. Tras conseguir un aumento presupuestario considerable y deseando un segundo diseño en caso de que el tokamak no tuviera éxito, un estudio de los conceptos alternativos sugirió que el mejor desarrollado era el espejo. El MFTF original era esencialmente un espejo yin-yang de gran tamaño, cuya puesta en marcha estaba prevista para alrededor de 1982.

Stephen O. Dean , socio de Hirsch , solicitó ideas para mejorar la rentabilidad del espejo. Esto dio lugar al concepto de espejo en tándem y a un rediseño denominado MFTF-B, en el que el espejo original pasó a formar parte de una máquina mucho más grande. Para probar el nuevo concepto, se construyó una máquina más pequeña y de rápida construcción, el Experimento de Espejo en Tándem (TMX). La construcción de MFTF y TMX comenzó en 1977, y TMX entró en funcionamiento en 1979.

A principios de la década de 1980, TMX comenzó a presentar graves problemas que sugerían que MFTF-B no funcionaría como se había previsto. Esto coincidió con la declaración de Ronald Reagan de que la crisis energética había terminado. En una serie de drásticos recortes presupuestarios en todo el sector de la investigación energética, se canceló el presupuesto operativo de MFTF, aunque se mantuvo el de construcción. La construcción finalizó en 1986, y las instalaciones permanecieron inactivas durante un año, siendo utilizadas por otros investigadores para recuperar piezas, hasta que finalmente se cancelaron y desmantelaron en 1987.

Fue diseñado y construido en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), uno de los principales centros de investigación de dispositivos de fusión por espejo. Su construcción costó 372 millones de dólares, lo que lo convirtió en su momento en el proyecto más caro en la historia del laboratorio. Se inauguró el 21 de febrero de 1986 y fue clausurado inmediatamente. La razón aducida fue equilibrar el presupuesto federal de Estados Unidos . ^{[ 1 ]}

Como continuación del dispositivo Baseball II anterior, la instalación era originalmente un sistema similar en el que el área de confinamiento estaba ubicada entre dos "espejos" en forma de herradura.

Durante la construcción, el éxito del Experimento de Espejos en Tándem ("TMX") llevó a un rediseño para insertar un área solenoide entre dos imanes de este tipo, lo que mejoró drásticamente el tiempo de confinamiento de unos pocos milisegundos a más de un segundo. ^{[ 2 ]} La mayor parte de la energía de fusión se produciría en el solenoide largo. Los imanes yin-yang servirían entonces solo para contener los extremos con el fin de mantener un buen confinamiento del plasma en el solenoide. Limitados al equilibrio energético, los extremos del espejo magnético consumían energía, pero mucha menos que la producida en un solenoide de longitud suficiente.

Una nueva versión, oficialmente MFTF-B, comenzó a construirse en 1977 y se completó en 1986, el mismo día en que se canceló el proyecto. Se demostró el funcionamiento de MFTF-B mediante la alimentación de los imanes superconductores, que en aquel entonces eran los más grandes del mundo, pero no se realizaron experimentos. Los recortes en la financiación de la investigación sobre fusión redujeron drásticamente los niveles de financiación en todo el campo.

Partes del MFTF se han reutilizado desde entonces en experimentos de fusión más recientes, uno de los cuales ganó un premio de reciclaje. ^{[ 3 ]} En 2021, el proyecto fue citado como un estudio de caso del hipotético demonio del Caos Burocrático, que "bloquea que sucedan cosas buenas" en el Departamento de Energía de los Estados Unidos . ^{[ 4 ]} Su destino fue similar al del Supercolisionador Superconductor y el Experimento Nacional Compacto Estelarador , ambos también cancelados.