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Nuclear Energy and CC targets

Un gran avance en la fusión nuclear, un paso más cerca de que la sociedad se beneficie

30/08/2021 -
National Ignition Facility & Photon Science (NIF)

National Ignition Facility & Photon Science (NIF)Un experimento, realizado el 8 de agosto, en la National Ignition Facility & Photon Science (NIF) de Estados Unidos ha logrado un avance “histórico” al conseguir una mayor cantidad de energía de la fusión nuclear de lo que se había logrado hasta ahora.

Esta instalación que ocupa un edificio de diez pisos del tamaño de tres campos de fútbol americano utilizó 192 rayos láser concentrados hacia una pequeña cápsula, de las dimensiones de un perdigón y capaz de almacenar una mezcla de deuterio y tritio, calentándola hasta 3,3 millones de grados Kelvin. Esto tuvo un efecto que produjo un punto caliente del diámetro de un cabello, generando más de 10 trillones de vatios por fusión durante 100 billonésimas de segundo. Se trata de ocho veces más energía que durante los últimos experimentos llevados a cabo anteriormente.

La fusión nuclear consiste en “unir” dos núcleos atómicos ligeros para crear uno pesados, en este caso dos isótopos del hidrógeno y produciendo helio, generando pocos residuos en el proceso y ningún gas de efecto invernadero. Esto es lo mismo que ocurre en las estrellas, incluido el Sol.

Este avance ha suscitado un gran optimismo entre los científicos de todo el mundo ya que se considera que el umbral de ignición, es decir, el momento en que la energía producida supera a la utilizada para provocar la reacción está cerca de alcanzarse y existen planes de reproducir el experimento en los próximos meses.

Este experimento no es el ITER

El International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) es un proyecto internacional que se está construyendo en Cadareche (Francia) y, del cual, se han sido conocidos sus hitos en los últimos meses.

Su propósito es fusionar los núcleos de deuterio y tritio que contiene el combustible con el que se alimenta un reactor para producir una enorme cantidad de energía. Como subproducto se obtiene helio-4 ionizado y un neutrón de alta energía que es la partícula que en última instancia se utilizará para obtener electricidad.

Para hacerlo posible es necesario transformar la energía que contiene ese neutrón (unos 14 MeV) en energía eléctrica mediante un proceso muy similar al utilizado en las centrales nucleares actuales de fisión.

La diferencia entre este nuevo experimento y el proyecto ITER, es que éste confina el gas que contiene los núcleos de deuterio y tritio con un campo magnético y calentarlo hasta los 150 millones de grados centígrados. A esa temperatura, la energía cinética adquirida es suficiente para vencer la repulsión de ambos núcleos (ya que ambos tienen carga eléctrica positiva lo que hace que se repelan) y fusionarse.

No obstante, existe otra tecnología que es conocida como fusión nuclear mediante confinamiento inercial y que ha sido la que ha utilizado el NIF. Esta consiste en utilizar una cantidad de combustible muy pequeña, en forma de pequeña bola de deuterio y tritio y conseguir que implosione concentrando sobre ella de forma súbita la energía de una gran cantidad de láseres de alta potencia. El combustible se condensa y se aumenta la probabilidad de que los núcleos se fusionen.

Fuente: NIF Experiment puts Researches at Thereshold of Fusion Ignition