Hay dos tipos de reacciones nucleares, reacciones de fisión y reacciones de fusión. Los primeros implican una descomposición de átomos grandes en átomos más pequeños, y obtenemos una cantidad considerable de energía de la diferencia entre sus energías de enlace. Lo que tenemos en nuestras centrales nucleares es la fisión donde el átomo de uranio se descompone en átomos más pequeños con una liberación masiva de energía. Fusion, por otro lado, todavía está en su infancia. Implica unir o fusionar dos átomos y obtener un átomo más grande junto con la conversión de una pequeña cantidad de materia en energía térmica. Dado que no hay conversión de materia-energía en la fisión, equivale a una cantidad de energía menor que la reacción de Fusion que se considera la reacción final en el universo, ya que es el combustible principal del Sol y del resto de las estrellas. . A pesar de que algunos de los países han desarrollado bombas de hidrógeno exitosas que operan en una reacción de fusión incontrolada, todavía estamos a varios años de controlarla para crear una fuente de energía sostenible.
Los ingenieros alemanes en el famoso Instituto Max-Planck han logrado encender un reactor Fusion y se han unido a la lista de pocas organizaciones que han podido suspender con éxito el plasma peligroso en su lugar, por lo que no entra en contacto con el equipo. El reactor de 53 pies de largo que está diseñado solo para fines experimentales tomó 19 años de duro trabajo y mil millones de dólares en completarse. El área de enfoque ha sido los imanes superconductores que mantienen el plasma peligroso en su lugar. Se han fabricado 420 toneladas enormes de electroimanes superconductores especialmente para este experimento, y deben enfriarse a ~ 0K o -273.16 grados centígrados para funcionar. Entonces, también se colocaron unidades de enfriamiento masivo para la reacción.
Otro obstáculo principal en el reactor de fusión es la temperatura inicial. Sabemos que la fusión es el material de las estrellas, y debería ser extremadamente caliente. ¿De qué calor estamos hablando? El núcleo del Sol, por ejemplo, está ardiendo a una velocidad irreal de 15 millones de grados Celsius todo el tiempo. Pero, no tenemos que lograr eso para que comience la reacción. A cierta temperatura de iniciación, los átomos de hidrógeno comienzan a excitarse y fusionarse entre sí formando elementos más pesados y liberando mucha energía. Una vez que se haya alcanzado la temperatura, necesitamos usar los imanes superconductores para mantener el plasma resultante unido y en su lugar o se convertirá en un desastre de proporciones considerables si el plasma logra entrar en contacto con las paredes del equipo.
Los alemanes llamaron a su reactor “Stellarator” y en él, una muestra de un miligramo de gas Helio se calentó a 1 millón de grados Celsius con la ayuda de un láser de 1.8 megavatios. A esta temperatura, se inició la reacción de fusión, y los alemanes tuitearon lo sorprendente que sucedió con Das Erste Plasma. o el primer plasma !! Aunque el hidrógeno es una opción mucho mejor para un reactor de fusión debido a su simplicidad, Helium fue utilizado por el profesor Thomas Klinger y su equipo, ya que es mucho más fácil lograr Fusion with Helium. Todavía no se ha cosechado energía de este reactor nuclear con el único propósito de que este reactor sea hacer que el proceso de fusión sea más fácil de lograr.
Como probablemente entienda, los reactores de fusión toman mucha energía debido a los láseres, equipos de refrigeración y electroimanes pesados. Para hacer un reactor de fusión viable, necesitamos hacer que la energía obtenida en el reactor sea mayor que la energía consumida para mantenerlo. Este logro histórico fue realizado por el Instalación Nacional de Encendido en nosotros. Otro reactor de la competencia llamado Tokamuk está en construcción en Francia con un consorcio multinacional detrás. En lugar de suspender el plasma, han realizado un diseño intrigante de un reactor en forma de rosquilla donde fluirá el plasma. Pero, debido a numerosas dificultades, el reactor Tokamuk aún no ha podido realizar un experimento. El Stellerator sigue siendo el único reactor de fusión que actualmente funciona con éxito en Europa, pero el campo aún está abierto, ya que nadie ha podido beneficiarse de él. ¡El futuro es definitivamente emocionante!
