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El reactor de fusión

El reactor de fusión

La fusión nuclear es la unión de dos o más núcleos ligeros resultantes en un solo núcleo y liberando una enorme cantidad de energía.

Para entender cómo esta energía liberada es inmensa, te presentamos algunas comparaciones:

  • Un gramo de hidrógeno, mediante fusión, libera una cantidad de energía equivalente en la quema de 20 toneladas de carbón.
  • La fusión de isótopos de hidrógeno, produciendo helio, produce también una cantidad de energía que es superior a 2 millones de veces la energía liberada en la quema de un gramo de carbono.
  • Se estima que una bomba de hidrógeno, que es producida por medio de fusión nuclear, puede causar una destrucción 700 veces mayor que la bomba detonada en Hiroshima.
  • La primera bomba de hidrógeno que fue lanzada en el atolón del Pacífico, demostró una potencia 1.000 veces mayor que la bomba de Hiroshima.
  • La primera bomba de hidrógeno, que fue lanzada en el Atolón del Pacífico, demostrado mil veces más grande que la bomba de Hiroshima.
  • Apenas el 2 . 10-9 del deuterio daría para proporcionar energía eléctrica para el mundo entero durante un año.

Por lo tanto, el sueño de muchos científicos es aprovechar de esa cantidad gigantesca de energía liberada en el proceso de fusión.

Sin embargo, la construcción de un reactor de fusión es un verdadero desafío. Esto es principalmente porque estas reacciones ocurren solamente en temperaturas muy altas, porque se necesita mucha energía para superar la fuerza de repulsión debido a la carga positiva de los núcleos para unirlos.

La fuente de la vida del sol son las reacciones de fusión de hidrógeno que ocurren en su núcleo. Para una reacción de fusión, como la que sucede en el Sol, tener inicio es necesaria una temperatura en el orden de 100 millones grados Celsius.

Esta temperatura se puede lograr por medio de reacciones de fisión controladas. Sin embargo, el mayor problema no está solamente en generar esa cantidad de energía tan elevada de forma controlada, sino en conseguir un medio que soporte tales temperaturas. No es posible la existencia de metales en el estado sólido o mismo líquido en esas temperaturas.

Ya hay reactores en operación únicamente dedicados a la investigación. Están construidos de tal manera que produzcan un campo magnético extremadamente fuerte, donde queda el plasma, esto es, una cuarta fase de agregación o estado físico, en que los protones, los neutrones y los electrones están totalmente libres y listos para reaccionar. El campo magnético hace que el plasma quede retirado de las paredes.

Abajo se muestra un esquema simplificado de este tipo de reactor:

Esquema de un reactor nuclear

Esquema de un reactor nuclear

Otra dificultad encontrada es la necesidad para el drenaje rápido de la energía liberada en la fusión controlada de hidrógeno.

El reactor de fusión nuclear más conocido es el Tokamak, de Princeton, Estados Unidos, que opera con una temperatura de 100 millones de grados Celsius. Este tipo de reactor es capaz de soportar altas temperaturas, manteniendo un plasma lejos de las paredes y usando técnicas de confinamiento magnético.

Sin embargo, hasta ahora no ha sido descubierto un medio de obtención de energía útil fuera de un reactor de este tipo, porque la energía gastada para activar el campo magnético donde está confinado el plasma es aún mayor que la energía obtenida en la fusión dentro del reactor.

Si algún día llega a ser posible, las ventajas son muchas:

  • No habrá ninguna producción de residuos radiactivos porque es una energía relativamente limpia que no provoca cambios en el ambiente.
  • Los materiales necesarios (los isótopos del hidrógeno y el litio) son fáciles de obtener, porque estos elementos son abundantes en la naturaleza.
  • La cantidad de energía producida, como ya se ha dicho, es mucho mayor que aquella que pueda ser producida en un reactor de fisión nuclear.
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