Fusión nuclear

Fusión nuclear es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar y ligeros, se unen y forman un núcleo más pesado. Simultáneamente se libera o absorbe una cantidad enorme de energía, en forma de rayos gamma y también de energía cinética de las partículas emitidas que permite a la materia entrar en un estado plasmático.
La fusión de dos núcleos de menor masa que el hierrolibera energía en general. Por el contrario, la fusión de núcleos más pesados que el hierro absorbe energía.
Se ha de tener en cuenta que es una energía muy concentrada, en un gramo de materia hay millones de átomos, con lo que con una pequeña cantidad de combustible proporciona mucha energía.
La reacción más fácil de conseguir es la de deuterio y tritio para formar helio y un neutrón, liberando unaenergía de 17,6 MeV..
El Deuterio es un isótopo estable del hidrógeno formado por un protón y un neutrón. Su abundancia en el agua es de un átomo por cada 6.500 átomos de hidrógeno. Esto supone que en el agua de mar hay una concentración de 34 gramos de deuterio por metro cúbico de agua. El contenido energético del deuterio es tan elevado que la energía que se puede obtener del deuterio de unlitro de agua de mar es equivalente a la energía que se puede obtener de 250 litros de petróleo.
El otro elemento empleado en la fusión nuclear, el Tritio, es el isótopo inestable o radiactivo del átomo de hidrógeno. Está compuesto por un protón y dos neutrones y se desintegra por emisión beta con relativa rapidez. Aunque el Tritio es escaso en la naturaleza, se puede generar por reacciones decaptura neutrónica con los isótopos del Litio. El Litio es un material abundante en la corteza terrestre y en el agua del mar.
Es una fuente de energía prácticamente inagotable, ya que el deuterio se encuentra en el agua de mar y el tritio es fácil de producir a partir del neutrón que escapa de la reacción.
¿Cuál es la tecnología utilizada en fusión?
Esta reacción que se ha descrito en el apartadoanterior es la más fácil de conseguir pero no quiere decir que sea sencillo lograr energía de las reacciones de fusión. Para ello se deben unir los núcleos de dos átomos, el problema radica en que los núcleos de los átomos están cargados positivamente, con lo que cuanto más se acerquen más se repelen. Una posible solución sería acelerarlos en una acelerador de partículas y hacerlos chocar entre sípero se utilizaría más energía en acelerarlos que la que se obtendría con las reacciones.
Fusión por confinamiento inercial. Para solucionar este problema se comprimen esferas de combustible mediante haces de láseres o de partículas teniendo así la llamada fusión por confinamiento inercial en la que se obtienen densidades muy elevadas, de manera que los núcleos están muy cercanos entre ellos, ypor efecto túnel se fusionan dando energía.
Fusión por confinamiento magnético. La otra forma de producir reacciones de fusión de manera que se gane energía es calentando el combustible hasta temperaturas de millones de grados de manera que choques entre núcleos sean por agitación térmica, aquí también se aprovecha el efecto túnel. Como al estar a tan alta temperatura el combustible se disocia enpartículas con cargas positivas y negativas, éste se puede controlar mediante campos magnéticos, ésta es la fusión por confinamiento magnético.
¿Cuáles son las principales aplicaciones?
El principal objetivo es la producción de energia eléctrica. Eso se consigue gracias a una temperatura que sea alta y se mantenga por un tiempo (suficiente para calentar el agua u otro fluido). Para que laenergía que se produce se manifieste de esa manera hacen faltan unas circunstancias muy concretas que son las que se estudian en el proyecto ITER.
Su uso también es militar, la conocida Bomba H (de hidrógeno). Para la que las condiciones no hacen falta que sean muy específicas, y se consigue una explosión equivalente a 3 millones de toneladas de TNT. lo peligroso son los efectos secundarios.En 1952...