Riggatron

El Riggatron es un reactor de fusión por confinamiento magnético diseñado por Robert W. Bussard a finales de la década de 1970. Se trata de un tokamak por su geometría magnética, pero se tomaron algunas decisiones de ingeniería poco convencionales. En particular, el Riggatron utilizó imanes de cobre colocados dentro de la manta de litio , con la esperanza de reducir significativamente los costos de construcción. Originalmente conocido como Núcleo de Fusión de Tokamak Desmontable (DTFC), su nombre se cambió posteriormente para hacer referencia al Riggs Bank , que financió su desarrollo junto con Bob Guccione , editor de la revista para adultos Penthouse .

En un diseño de tokamak convencional, los imanes de confinamiento se disponen fuera de una "manta" de litio líquido . El litio cumple dos funciones: primero, absorbe los neutrones de las reacciones de fusión y produce tritio , que luego se utiliza como combustible para el reactor; y, segundo, actúa como blindaje para evitar que esos neutrones alcancen los imanes. Sin la capa de litio, los neutrones degradan los imanes con bastante rapidez.

Esta configuración presenta dos desventajas. Una es que el campo magnético debe generarse no solo en el plasma, donde se necesita, sino también en la manta, donde no, lo que incrementa significativamente los costos de construcción. La otra es que el núcleo, donde las bobinas magnéticas penetran la máquina a lo largo de su eje, debe ser lo suficientemente grande para contener el blindaje, lo que limita la relación de aspecto alcanzable . Generalmente, una mayor relación de aspecto se traduce en un mejor rendimiento.

El Riggatron reorganizó la disposición del diseño convencional, reduciendo el papel del litio a la producción de tritio únicamente. Los imanes debían estar expuestos directamente en el interior del núcleo del reactor, soportando todo el flujo de neutrones. Esto excluía el uso de imanes superconductores , e incluso los imanes de cobre tendrían que desecharse en tan solo 30  días de funcionamiento. El Riggatron se diseñó para que este reemplazo del núcleo fuera lo más fácil y rápido posible. Después de la extracción y el reemplazo, los imanes se fundirían y reprocesarían. Aunque este proceso sería costoso, el menor volumen magnetizado (radio mayor únicamente)0,9  m ^{[ 1 ]} ), la mayor relación de aspecto y la reducción de la complejidad al evitar los imanes superconductores fue una compensación que, se esperaba, daría sus frutos.

Otra ventaja de los parámetros elegidos fue que la ignición parecía posible solo con calentamiento óhmico , a diferencia de los sistemas más costosos como la inyección de iones que normalmente se requieren. La primera propuesta, realizada a finales de la década de 1970, proyectaba que el dispositivo podría producir en las reacciones de fusión aproximadamente tres o cuatro veces la potencia que utilizaba para alimentar los calentadores e imanes. Esto representa un factor de ganancia de energía de fusión (o simplemente "ganancia de fusión" o Q) de tres o cuatro. El proyecto nunca se completó, ya que Guccioni no pudo obtener los 150 millones de dólares necesarios para construir el dispositivo a tamaño real (gran parte de los cuales se habrían destinado a un gran generador homopolar ).

Los estudios realizados en aquel entonces sugieren que el Riggatron no era considerado una apuesta segura por otros miembros de la comunidad de investigación en fusión. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Los tokamaks experimentales existentes generalmente no incluyen una capa de litio y, por lo tanto, son bastante similares al Riggatron en su diseño; sin embargo, ninguno de estos reactores se acerca a generar una ganancia de fusión de uno, y mucho menos las tres que se le atribuían al Riggatron. En retrospectiva, parece que el concepto del Riggatron probablemente no habría funcionado, debido a las diversas inestabilidades del plasma que se descubrieron simultáneamente con su proceso de diseño. El interés en el Riggatron prácticamente ha desaparecido.

Tras el fracaso del proyecto original, Bussard se dedicó a nuevos diseños de fusión por confinamiento electrostático inercial con un rendimiento declarado extremadamente alto. Esto culminó en su último desarrollo de IEC antes de su fallecimiento en octubre de 2007: el dispositivo Polywell .