A lo largo de estos meses hemos informado sobre resultados excepcionales por laboratorios de todo el mundo en relación con la investigación sobre fusión nuclearpero la posibilidad de obtener energía limpia ilimitada sigue siendo una quimera (¿sabes cómo funciona la tecnología de vehículo a red?).

¿Por qué? Antes de responder, comencemos desde el principio. La fusión nuclear difiere de fisión (la reacción que se utiliza actualmente en las centrales nucleares) ya que aprovecha la proceso inversoes decir, provoca colisiones núcleos de átomos luz (como el hidrógeno) para unirlos y crear átomos más pesadosque es conceptualmente cómo funcionan las estrellas como la Sol.

La reacción es increíble. energía, ya que el núcleo final no es exactamente la suma de las masas de los dos núcleos iniciales, sino que una parte de la masa se convierte en fuerza. Tampoco produce desecho radioactivono requiere el uso de materiales peligrosos como el uranio y no presenta riesgo de reacciones en cadena.

¿El problema? Que se necesita mucha energía para ganar el repulsión electromagnética necesario para hacer que los átomos colisionen, pero desde diciembre 2022 Los laboratorios que trabajan en esta investigación han reportado cada vez más éxitos.

En los Estados Unidos el NIF (National Ignition Facility) ha logrado lograr la ignición cuatro veces, el fenómeno por el cual se produce más energía que la entrada, y hace sólo unos días el CHORRO (Joint European Torus) de Oxford logró un nuevo récord, produciendo 69 megajulios de energía. La noticia es muy prometedora, sobre todo porque en Francia se está construyendo su sucesor, el ITER, que es más grande y potencialmente capaz de proporcionar resultados aún más impresionantes.

Annie Kritcherfísico que trabaja en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) y publicó hace apenas unos días un artículo en Physical Review Letters sobre el resultado obtenido en NIF En diciembre de 2022, afirmó que el experimento había «demostrado que no hay nada que nos limite fundamentalmente a poder explotar la fusión en el laboratorio».

Sin embargo, hay un problema: estos proyectos siguen siendo experimentos para demostrar que fusión nuclear posible, pero a partir de aquí construir un reactor capaz de producir energía todavía serán necesarios para nuestros hogares décadas.

Los obstáculos que nos separan de este resultado son enormes. Como decíamos, está el problema de la energía, y para abordarlo los distintos laboratorios abordan el tema con diferentes técnicas.

En NIF se utiliza una técnica llamada fusión por confinamiento inercial, que utiliza una estructura llamada hohlraum, un cilindro perfectamente simétrico que debe ser alcanzado por láseres extremadamente potentes. Cuando los láseres golpean el exterior de esta cápsula, su energía se convierte en rayos X que luego explotan la pastilla de combustible, que consiste en una capa exterior de diamante recubierto por dentro con deuterio y tritio.

La dificultad es asegurarse de que el hohlraum sea perfectamente simétrico y que los láseres incidan adecuadamente en la superficie. superficie sin perderse.

Como si eso no fuera suficiente, tan pronto como láser Golpea el cilindro, se emite un sonido. penacho de plasma que interfiere con el haz de luz.

Por eso es tan difícil reproducir el experimentosin considerar que cada pellet cuesta aprox. $100,000 y en el cálculo de la energía, cuando hablamos de ignición, no consideramos la energía eléctrica necesaria para alimentar los láseres, que es 100 veces la producida por la propia reacción. Por eso se necesitan meses para preparar un experimento que dure nanosegundos.

Hace apenas unos días investigadores de Laboratorio de Energética Láser de la Universidad de Rochester publicaron un artículo en Nature Physics que muestra un sistema de fusión por confinamiento inercial de una centésima parte del tamaño del NIF, lo que parece prometedor.

Los científicos de Rochester han realizado varios intentos, disparando. 28 kilojulios de láseres, lo que hace que las cápsulas implosionen y produzcan un plasma lo suficientemente caliente como para arrancar reacciones de fusión entre los núcleos de combustible.

Los experimentos provocaron reacciones de fusión que produjeron más energía que la cantidad de energía en el plasma caliente central, pero la escala del proyecto aún no ha superado el nivel de un simple experimento.

Luego hablamos de CHORRO, y el próximo ITER. En este caso los retos son diferentes, pero no menos complicados, ya que se utiliza un sistema llamado tokamak, es decir, un reactor en forma de donut, que sirve como confinamiento magnético para mantener el plasma, que alcanza los 150 millones de grados.

Si se desmantela JET, se desmantela ITER construcción, pero será sólo la siguiente fase de un proceso en el que aún están por llegar plantas de energía nuclear de fusión. y ya lleva varios años de retraso, con un aumento de los costes de 5.000 millones a 20.000 millones de euros.

Sin embargo, los científicos creen que la fusión está en camino manera correctay están convencidos de que si logran superar las dificultades técnicas actuales podrán obtener los resultados deseados.

Continuar leyendo: La fusión nuclear es posible, pero aún es prometedora. aquí porque