Los científicos han logrado un nuevo hito en la fusión nuclear al crear plasma ardiente por primera vez

El miércoles, científicos del gobierno de EE. UU. dijeron que habían logrado un paso fundamental para hacer de la fusión nuclear, el proceso que impulsa las estrellas, una fuente de energía viable para la humanidad.

Utilizando el láser más grande del mundo, los investigadores indujeron al combustible de fusión a calentarse más allá del calor que le inyectaron por primera vez, estableciendo un fenómeno conocido como plasma ardiente que significó un paso hacia la energía de fusión autosuficiente.

La cantidad de energía producida fue mínima: aproximadamente el equivalente a nueve baterías de nueve voltios que se usan para operar alarmas de humo y otros dispositivos pequeños. Sin embargo, las pruebas en una instalación del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California fueron un momento decisivo en el esfuerzo de décadas para capturar la energía de fusión, incluso cuando los expertos enfatizaron que se necesitaba más trabajo.

La energía generada fue mínima, aproximadamente la misma que las nueve baterías de 9 voltios que se utilizan para hacer funcionar las alarmas de humo. Los ensayos en una instalación del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California fueron un momento decisivo en el esfuerzo de décadas para capturar la energía de fusión; sin embargo, los investigadores enfatizaron que se necesita más trabajo en los próximos años.

La fusión nuclear, que es la fusión de núcleos atómicos para liberar energía, se utilizó en las pruebas para lograr el autocalentamiento de la materia en estado de plasma. Junto con el sólido, el líquido y el gas, el plasma es uno de los cuatro estados de la materia.

“Si quieres hacer una fogata, debes calentar el fuego lo suficiente como para que la madera pueda seguir ardiendo”, dijo Alex Zylstra, físico experimental del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, parte del Departamento de Energía de EE. UU., y autor principal. de la investigación publicada en la revista Nature.

“Esta es una buena analogía para un plasma en llamas, donde la fusión ahora comienza a ser autosuficiente”, dijo Zylstra.

Un objetivo clave en la investigación de la fusión nuclear es lograr un plasma que se autocaliente, y los científicos de la Instalación Nacional de Ignición afirman haber hecho precisamente eso en una investigación recientemente publicada.

Se apuntaron 192 rayos láser a un objetivo diminuto que contenía una cápsula de menos de una décima de pulgada de diámetro llena de combustible de fusión compuesto de plasma de deuterio y tritio, dos isótopos o formas de hidrógeno.

Cuando los núcleos de deuterio y tritio se fusionan a temperaturas extremadamente altas, emergen un neutrón y una partícula cargada positivamente conocida como “partícula alfa”, y se libera energía.

“La fusión requiere que tengamos el combustible increíblemente caliente para que se queme, como un fuego normal, pero para la fusión, necesitamos alrededor de cien millones de grados (Fahrenheit). Durante décadas, hemos podido provocar reacciones de fusión en experimentos poniendo mucho calor en el combustible, pero esto no es lo suficientemente bueno para producir energía neta a partir de la fusión”, dijo Zylstra.

“Ahora, por primera vez, las reacciones de fusión que ocurren en el combustible proporcionaron la mayor parte del calentamiento, por lo que la fusión está comenzando a dominar el calentamiento que hicimos. Este es un nuevo régimen llamado plasma ardiente”, dijo Zylstra.

A diferencia del proceso de fisión utilizado en las plantas de energía nuclear existentes, la fusión proporciona abundante energía sin contaminación, desechos radiactivos o emisiones de gases de efecto invernadero. Esto se debe a que los átomos se dividen para producir energía de fisión nuclear. En cambio, la energía de fusión se genera al fusionar átomos, al igual que ocurre dentro de estrellas como nuestro sol.

Un futuro de energía de fusión también está siendo perseguido por proyectos del sector privado, que incluyen cientos de empresas y organizaciones, con algunas grandes compañías petroleras incluso invirtiendo.

Laboratorio Nacional Lawrence Livermore

Publicaciones relacionadas

Botón volver arriba