Por qué el reciente logro de fusión nuclear es un parteaguas en la energía
La duración del evento fue de una séptima parte de una milmillonésima de segundo y lanzó una ráfaga de energía poco impresionante.
Pero es un logro sin precedentes en la búsqueda de lograr reproducir el poder de la fusión nuclear, el mismo proceso del que se alimentan el Sol y las demás estrellas, y que de ser controlable podría producir energía ilimitada y sobre todo, limpia y segura.
Por qué me importa
Los humanos producen reacciones de fusión no controladas desde la década de 1950 a través de bombas de hidrógeno, pero emplear fusión nuclear en un escenario controlado no se había logrado, hasta ahora.
Por primera vez, un equipo de científicos logró producir más energía en una reacción de la que pusieron en el combustible para crear la explosión, dijo Omar Hurricane, el físico que lideró el experimento, logrado por la Instalación Nacional de Ignición (NIF, por sus siglas en inglés), que forma parte del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California, Estados Unidos.
“No vas a alimentar un automóvil con esto. No vas a alimentar una casa con esto”, dijo Hurricane a CNN. “Pasará algún tiempo antes de que solucionemos todos los desafíos científicos necesarios y posteriormente los desafíos de ingeniería para hacerlo más práctico , pero estamos emocionados. Científicamente es un gran avance”.
La implosión de una diminuta bola del tamaño de un chícharo, que lleva dos isótopos de hidrógeno (átomos de hidrógeno, pero con un balance distinto de neutrones en su núcleo) dentro, produjo más energía de la que consumió en el proceso; aproximadamente 17,000 joules, equivalentes a la fuerza de un esquiador que se desliza a aproximadamente 58 kilómetros por hora, explicó Hurricane.
Al inicio, la bolita contaba con solo aproximadamente el 1% de la energía total consumida en los experimentos, dijo.
Cómo funciona
¿Cómo se logró esto? Mediante un una reacción en cadena de calentamiento que parecía impulsar la producción de energía; un proceso que los autores llamaron bootstrapping y se explica como un proceso autosuficiente que continúa sin ningún aporte externo. Eso podría dirigir a los científicos hacia su máximo objetivo: una una reacción de fusión controlada y sustentable que ofrecería energía abundante y segura, dijo.
Los resultados fueron publicados este miércoles en la revista científica Nature e hicieron eco en la comunidad científica.
En una serie de pruebas realizadas en el NIF, de septiembre a noviembre, los científicos utilizaron 192 láseres de alta potencia para bombardear la diminuta bola dentro de una cámara de oro de menos de 2.5 centímetros de largo (puedes verla en la foto).
Dentro de la bolita había una capa del grosor de un cabello con dos isótopos de hidrógeno, llamado deuterio y tritio, enfriados a -240 grados centígrados.
Por sus propiedades fìsicas, el oro convierte al haz láser en un baño de rayos X, lo cual provoca que la superficie de la cápsula explote. Eso impulsa a la cápsula a implosionar, lo cual acumula presión en los isótopos de hidrógeno. La presión comprime la mezcla de deuterio-tritio hasta una densidad de más del doble de la que existe en el centro del Sol, dijo Hurricane.
Posteriormente, el deuterio y el tritio se fusionan en una sola cosa y liberan neutrones y partículas alfa (átomos de helio sin los electrones que los orbitan), lo que crea una bola de fusión autosustentable.
Los experimentos más recientes produjeron más núcleos de helio, lo que aumentó el ritmo de reacción, lo que produjo más partículas alfa, dijo Hurricane. Es ese bootstrapping que podría llevar a los científicos a eventualmente producir una reacción que produzca más energía de la que consume.
“Suena muy modesto, y lo es”, dijo. “Pero esto está mucho más cerca de lo que cualquiera ha conseguido antes”.
