¿Cómo se logra la fusión nuclear?

Descubriendo la Fusión Nuclear: El Poder de Unir Núcleos

La fusión nuclear, un proceso que ha cautivado la imaginación de los científicos durante décadas, promete una fuente de energía prácticamente inagotable. Implica unir núcleos de átomos ligeros, liberando enormes cantidades de energía. Sin embargo, lograr la fusión nuclear presenta un desafío formidable que requiere temperaturas y presiones extremas.

Un vistazo a lo básico

La fusión nuclear implica esencialmente combinar dos o más núcleos ligeros para formar un núcleo más pesado, liberando energía en el proceso. Esto contrasta con la fisión nuclear, que divide núcleos pesados. Los núcleos más ligeros utilizados para la fusión suelen ser isótopos de hidrógeno, como el deuterio y el tritio.

Superando las barreras

El mayor desafío en la fusión nuclear radica en vencer las enormes repulsiones electrostáticas entre los núcleos con carga positiva. Para lograr esto, se deben alcanzar temperaturas y presiones extremas. Las temperaturas deben superar los 100 millones de grados Celsius, mientras que las presiones deben ser miles de millones de veces superiores a la presión atmosférica.

Métodos de confinamiento

Existen varios métodos para confinar el plasma calentado, el estado de la materia que contiene los núcleos cargados fusionados, el tiempo suficiente para que ocurra la fusión. Los dos enfoques principales son el confinamiento magnético y el confinamiento inercial.

• Confinamiento magnético: Utiliza campos magnéticos intensos para atrapar y confinar el plasma dentro de un recipiente en forma de rosquilla llamado tokamak. Los campos magnéticos evitan que el plasma toque las paredes del recipiente, lo que provocaría la pérdida de calor y apagaría la reacción.

• Confinamiento inercial: Implica comprimir un pequeño pellet de combustible de hidrógeno mediante potentes láseres o haces de partículas. La compresión extrema crea un destello intenso de calor y presión, lo que desencadena la fusión nuclear dentro del pellet.

Avances y desafíos

Se han logrado avances significativos en la investigación de la fusión nuclear en los últimos años. En 2021, los científicos del Joint European Torus (JET) lograron producir un récord de 59 megavatios de energía de fusión durante 5 segundos. Sin embargo, aún quedan desafíos importantes por superar, como mantener la reacción de fusión durante períodos prolongados y encontrar materiales que puedan soportar las duras condiciones del plasma de fusión.

El futuro de la fusión

Si bien la fusión nuclear aún no es una realidad práctica, su potencial como fuente de energía limpia e ilimitada sigue siendo prometedor. Los esfuerzos de investigación en curso apuntan a desarrollar reactores de fusión que sean seguros, eficientes y económicamente viables. Se espera que la fusión nuclear eventualmente desempeñe un papel crucial en la satisfacción de las crecientes necesidades energéticas del mundo y en la mitigación del cambio climático.