sábado, 6 de marzo de 2021

Fusión nuclear mediante láseres


En el año 2009 se inauguró una enorme instalación láser en los Estados Unidos, la NIF (National Ignition Facility); con ella, los científicos pretenden imitar las reacciones nucleares que ocurren en el núcleo del Sol, o reproducir las enormes explosiones supernova, estruendoso final con el que acaban su vida algunas estrellas. ¡Nada menos! En concreto, los físicos buscan lograr la fusión del deuterio con el tritio, dos variantes pesadas del átomo de hidrógeno: se trata de una reacción nuclear que produce helio y un neutrón, además de energía, en forma de energía cinética de los productos. Cierto, en el año 2020, aún queda lejos hacer rentable la reacción: pues la energía de salida es más pequeña que la de entrada, pero ya se ha mejorado considerablemente el rendimiento de la fusión por confinamiento inercial inducida por láser, que así se llama este proceso. Los números de los experimentos abruman: los láseres han inyectado un millón y medio de julios de energía en el combustible durante un tiempo minúsculo (siete y medio milésimas de millonésimas de segundo), alcanzando la desmesurada presión de treinta y seis mil billones de pascales (trescientas sesenta millones de veces la presión atmosférica). Han conseguido tal hazaña tecnológica recurriendo a ciento noventa y dos láseres; láseres que han concentrado en una pequeña cápsula (hohlraum) que contiene una esferita (de casi un milímetro de radio) en cuyo interior está el combustible. El resultado final consiste en la implosión de la esfera que provoca la ignición y la reacción de fusión del deuterio con el tritio. Un problema, hasta ahora irresuelto, se opone al avance del proyecto: minimizar las asimetrías que aparecen durante la implosión de la esfera de combustible, asimetrías que limitan la eficiencia de la fusión.
La Unión Europea no quiere ir a la zaga en este innovador campo de producción energética: está en fase de diseño una instalación experimental nombrada HiPER que, de construirse, mejorará la norteamericana. Para hacer un generador de energía comercial los ingenieros tienen trabajo pendiente: tendrán que idear un método práctico para optimizar la extracción del calor de la cámara de reacción, proteger la instalación del flujo de neutrones generados por las reacciones de fusión, y producir tritio, a partir de este flujo de neutrones, para conseguir el combustible con que alimentar al reactor. 
¡Si, todavía queda mucha tarea para demostrar la viabilidad de la fusión nuclear como fuente de energía!

No hay comentarios: