La fusión nuclear un paso más cerca

Un equipo de científicos  del Californiano Laboratorio Nacional  Livermore, ha logrado un hito en la historia de la física al conseguir, por primera vez, que un reactor nuclear produzca una reacción de fusión en la que la cantidad de energía desprendida ha sido superior a la absorbida.  Publicado en la revista científica ‘ Nature’, este logro supone una revolución  de cara a la futura utilización de la fusión nuclear como fuente de energía.

hohlraum
El Hohlraum utilizado para el experimento1

El experimento se realizó en el mes de Octubre de 2013 utilizando un láser de alta potencia para elevar la temperatura y comprimir una pieza de Hidrógeno hasta conseguir que sus átomos se fusionasen para formar Helio.

Este proceso libera gran cantidad de energía y es el mismo que se produce en las estrellas.

Si bien se han realizado numerosos experimentos fallidos , incluyendo en ellos la famosa Fusión Fría (que no se pudo recrear) de los años 80, este experimento californiano, por primera vez, ha conseguido una obtención neta de energía tras el proceso abriendo las puertas a un futuro energético mucho más limpio y sostenible ya que la fuente sería hidrógeno obtenido por hidrólisis del agua, y el único residuo sería Helio.

toroideGran parte de la dificultad de controlar la fusión nuclear se debe a que el plasma obtenido de la misma alcanza temperaturas de millones de grados (como sucede en el núcleo de las estrellas) y es difícil de contener.  Existen otros proyectos que tratan de solventar estos problemas con confinados magnéticos como sucede en el proyecto ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) del sur de Francia (en el que colabora España)  y que mantendría el plasma confinado en una suerte de campos magnéticos con forma de toroide (figura geométrica tridimensional similar a una rosquilla -> Ver Fig. dcha.).

Además es necesario bombardear el conjunto con una gran cantidad de energía (de ahí el uso del Láser de alta potencia) para lograr que los núcleos de los átomos de hidrógeno se acerquen superando su repulsión eléctrica.

En el último experimento del que nos hacemos eco esto se logra mediante 192 haces de luz láser de alta potencia que envían sus rayos a un recipiente de oro del tamaño de una judía denominado Hohlraum. Dentro de este recipiente se encuentra el combustible (hidrógeno) en una cápsula de plástico.

ejemplo2Así la energía del láser es absorbida por el Hohlraum y éste la vuelve a irradiar en forma de rayos X hacia la cápsula de combustible.

Por la incidencia de los rayos X la cubierta exterior explota, el combustible del interior implosiona y a partir de aquí la densidad aumenta hasta desencadenar la fusión produciéndose en consecuencia 17 Kilojulios de energía.

No obstante y  pese a que el experimento ha sido todo un éxito consiguiendo un rendimiento 10 veces superior al logrado en anteriores intentos, no está todo hecho en lo que concierne a la fusión.

El experimento no llegó al momento de ‘ignición’ a partir del cual la reacción de fusión se alimenta a sí misma pudiendo continuar de modo indefinido . Aún se necesitaría  multplicar el rendimiento (al menos 100 veces  más)  para que  la energía obtenida  fuera suficiente para conseguir ese resultado.

Así pues, si bien se está aún muy lejos de manejar la fusión como método de obtención de energía, no cabe duda que este experimento nos acerca a un mañana en el que dicha tecnología será claramente una alternativa viable.

Fuentes: 

Europa Press

Revista Nature

 


hohlraum

EL HOHLRAUM…

…es una cámara de confinamiento (inercial) utilizada en termodinámica para recrear, en este caso, el proceso de fusión que se da en las estrellas. El confinamiento permite garantizar mayor número de choques en un recipiente controlado.

HOHLRAUM es un término de origen alemán que significa cavidad o área hueca.

 

 

Héctor Montoya

Codirector de Planeta Incógnito en Planeta Incógnito
Diseñador Gráfico y Web, Héctor es probablemente el miembro más "cientificista" del grupo si no lo es ya de por sí Planeta Incógnito.
Acostumbrado a la búsqueda de documentación le encantan los enigmas científicos como podréis leer en muchos de sus artículos aí como en el programa de Radio

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