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Tag Archives: Nuclear Physics

¿Que es la Energía de Fusión?

En simples palabras, es la fuente de energía en estrellas como el Sol, los mejores combustibles para la fusión son dos tipos, isótopos, del hidrógeno – deuterio y tritium, la energía es liberada cuando los núcleos atómicos son obligados a unirse a altas  temperaturas y presiones para formar núcleos más grandes, poder crear estas condiciones en la Tierra será todo un desafío.

2010 es un gran año para la fusión nuclear pero los expertos temen que una carencia de combustible pudiera empujar este sueño de energía segura, limpia e ilimitada a un futuro incierto.

The Joint European Torus (JET) es el reactor de fusión experimental de Europa

Cuando los combustibles fósiles comienzan a escasear y cada vez más se hacen esfuerzos para controlar emisiones de carbono, la promesa seductora de la energía de fusión ha atraído mil millones de libras solamente con financiación internacional. A fines de este año el reembolso en esta inversión debería comenzar.

Un láser en la National Ignition Facility en California fundirá juntos pares de núcleos de hidrógeno, liberando neutrones de alta energía que deberían producir, por primera vez, más energía que el mismo láser.

Como el Profesor Mike Dunne, el jefe del proyecto de fusión de láser de Europa dice, “la primera tentativa creíble está ahora sólo a unos meses después de 50 años intentandolo. Son tiempos increíblemente emocionantes.”

Interior del Jet

The Joint European Torus (Jet) es un reactor de fusión nuclear en Culham, Oxfordshire, puede calentar formas diferentes de hidrógeno (deuterio y tritium) a más de 100 millones de grados, inicia la fusión nuclear en un valor superior que en el centro del Sol, definitivamente Jet es demasiado pequeño para producir cantidades significativas de electricidad, pero solo es un prototipo para un diseño mucho más grande.

Seguridad & Protección

Hay una voz de desconcierto y precaución en el Greenpeace Internacional, Jan Beranek  se preocupa de la seguridad y protección del tritium radiactivo usado en el reactor.

“Hay siempre un riesgo que la tecnología o los materiales nucleares puede caerse en manos incorrectas… Algunos materiales pueden ser usados para bombas de hidrógeno.”

Dr Marc Beurskens del Centro de Culham para Energía de Fusión en Oxfordshire dice que los residuos nucleares no son un problema serio como el tritium tienen decaimientos relativamente rápidos. Hay, él dice, “una cuestión de proliferación con el tritium porque es usado en armas y la seguridad obviamente tiene que hacerse sentir, pero es mucho más fácil de controlar que las reservas de uranio.”

Esto todavía deja el problema fundamental con la fusión – el suministro de combustible.

Profesor Steve Cowley, el director del programa de fusión en el Consejo de Energía Nuclear del Reino Unido explica que el combustible es sacado de dos formas diferentes de hidrógeno.”El deuterio está en el agua de mar. Los océanos del mundo contienen el valor de los sesenta mil millones de años del deuterio. El Tritium viene del litio, las sales de litio están en el agua de mar.”

La realidad es que, tristemente, no son completamente tan simples como suena. Hay sólo alrededor de 20 kilogramos de tritium en el mundo.

Reacción en Cadena

Las provisiones vienen principalmente de reactores nucleares, reactores de agua pesada presurizada expresamente canadienses. Ellos pueden producir bastante tritium para suministrar plantas de fusión experimentales corrientes, pero no bastante para la producción comercial.

Jan Beranek de Greenpeace afirma que, “sostener una reacción durante un año para sólo un reactor tendría que gastar 50 kilogramos de tritium … en este momento somos capaces de conseguir un kilogramo por aproximadamente 30 millones de dólares”.

Y se espera que aquel precio se eleve. ¿Entonces de dónde se podría obtener combustible económico?

El profesor Cowley confiesa: “esto es el problema que no lo hemos hecho aún pero sabemos realmente hacerlo porque ha sido resuelto con reactores nucleares.”Cowley y sus colegas esperan que reactores de fusión se hagan autónomos, ‘creando’ su propio suministro de combustible. “Los principios son correctos, pero hay mucha diferencia entre principios y práctica y es aquí donde tenemos que hacer nuestro trabajo,” dice él.

Dr Michael Dittmar, un físico en CERN que trabaja para el Swiss Federal Institute of Technology piensa que este es una locura consoladora, un proceso lleno de problemas en física, matemáticas e ingeniería.“Tu colocas 20 kilogramos de este tritium y luego tu comienzas a hacer funcionar una especie de reacción en cadena. Incluso para provocar la reacción en cadena hay tantos problemas fundamentales que no pueden ser dirigidos en un solo lugar en el mundo.” Él dice que el gasto enorme que hacen los reactores experimentales debería ser detenido hasta que el problema básico sea resuelto.

Aproximadamente 3.5 mil millones de dólares están siendo gastados en la America’s National Ignition Facility y, al menos 10 mil millones de euros en el reactor ITER que esta a cargo de la construcción Francia. “Si este no funciona podemos olvidarnos de todo el proyecto,” dice él.

A pesar de este los científicos detrás de los proyectos de fusión del Reino Unido retienen la confianza en la tecnología.

El profesor Dunne espera ver una planta de electricidad de fusión comercial construida en el año 2020 mientras el Profesor Cowley dice que el futuro de fusión puede ser una realidad posiblemente pronto.“Tener la energía consiste en lo que impulsa nuestra civilización. No puedo imaginar ver a las generaciones en el 2050 y tener que decirles, ‘no quisimos pagar aquel dinero extra que era necesario’.”


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