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Si hace unos días los japoneses informaban haber logrado el proceso de fusión más largo hasta la fecha, ahora científicos de EE.UU. anuncian haber encontrado la solución a uno de los numerosos re

Científicos afirman haber superado un impedimento técnico en la investigación de fusión

Física 21 mayo 2006

Físicos estadounidenses creen haber salvado un importante problema al que se enfrentaba la fusión nuclear realizada por humanos, que se anuncia como la más barata, segura, limpia y casi ilimitada fuente de energía del futuro.

En la fusión, los núcleos atómicos se fusionan juntos liberando energía, lo cual se opone a la fisión – la técnica usada hoy en día en las centrales nucleares y en las bombas atómicas – donde los núcleos se dividen.

En un reactor de fusión, las partículas se aprietan las unas contra las otras para formar un gas con carga eléctrica llamado plasma, que es contenido en el interior de una cámara en forma de dónut llamada tokamak mediante poderosas bobinas magnéticas.

Un consorcio de países firmó un acuerdo el año pasado para construir un Reactor Termonuclear Experimental (ITER) en el sur de Francia como ensayo para un diseño final que resulte comercialmente viable.

Pero muchos expertos han dudado de la consecución de este logro a causa de los muchos retos a los que se enfrenta el diseño del ITER.

Uno de ellos es un fenómeno llamado modos localizados en el borde, o ELMs (por sus siglas en inglés).

Existen flujos súbitos o remolinos en el borde exterior del plasma que erosionan la pared interna del tokamak; una superficie de metal altamente costosa que absorbe los neutrones emitidos por el plasma.

La erosión implica que la superficie interna del reactor deba ser remplazada muy a menudo, lo cual incrementa enormemente los costes. A su vez, estas partículas erosionadas también provocan un gran impacto en el rendimiento del plasma, disminuyendo la cantidad de energía entregada.

En un artículo publicado el domingo en la revista británica Nature Physics, un equipo dirigido por Todd Evans de la empresa General Atomics, California, cree que los problemáticos ELMs podrían ser controlados de forma ingeniosa.

Descubrieron que un pequeño campo magnético resonante, proveniente de las bobinas especiales ubicadas en el interior de la vasija del reactor, crea una interferencia magnética “caótica” en el borde del plasma que detiene la formación de flujos.

Los experimentos se realizaron en las instalaciones DIII-D de General Atomics, que cuenta en San Diego con su propio tokamak.

La fusión nuclear es el mismo proceso empleado por el sol para generar energía. En el caso de nuestra estrella, los átomos de hidrógeno se aprietan entre si para producir helio. En la Tierra, la fusión podría tener lugar en un reactor cargado con dos isótopos de hidrógeno – deuterio y tritio – lo cual produciría helio como residuo.

El deuterio está presente en el agua del mar, lo cual le convierte en un recurso virtualmente ilimitado. El tritio se conseguiría irradiando litio (un elemento muy abundante en la tierra) en la vasija de fusión.

El esquema del ITER (proyecto valorado en 10.000 millones de Euros) implica la construcción del mayor tokamak del mundo en Cadarache, cerca de la ciudad francesa de Marsella, en el sur del país.

Los socios del proyecto son: la Unión Europea (UE), los Estados Unidos, Japón, Rusia, China, India y Corea del Sur.

Ha sido diseñado como un lecho de pruebas sobre tecnologías de fusión, su período de construcción será de 10 años y su vida útil será de 20 años.

Si el ITER funciona, se construirá un prototipo de reactor comercial, y si también funciona, la tecnología de fusión se diseminará por todo el mundo.

Otro de los problemas a los que se enfrenta la tecnología de fusión es el reto de crear un plasma autosustentable y la contención eficiente del mismo, de modo que no haya filtraciones de las partículas con carga.

En los varios tokamaks que en el mundo existen, nadie ha conseguido un evento de fusión autosostenido que durase más de cinco segundos, y en el que el coste de la energía liberada fuese mayor que el de la empleada en el proceso.

Se necesita una enorme sacudida de calor, de casi 100 millones de grados Celsius para reactivar el proceso, que luego debe ser sostenido añadiendo cantidades diminutas de combustible en forma de bolas.

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Fuente noticia: Physorg

Traducido por Miguel Artime para