Reactor De Fusión Termuclear

Reactor de Fusión.
Los reactores atómicos de fusión termonuclear por confinamiento magnético son proyectos experimentales, vialmente posibles, que se hallan en proceso de diseño y realización. Se utilizan para la generación de energía a partir de la fusión termonuclear de iones confinados por campos magnéticos.
Se basan en el funcionamiento de las reacciones termonucleares producidas en lasestrellas, que son reactores de fusión naturales y suelen utilizar el hidrógeno como combustible, ya que es el elemento químico más sencillo y común del universo. Como resultado, al contraerse y fusionarse bajo la presión extrema de la gravedad, el hidrógeno es reconvertido en helio. En estas reacciones, alrededor del 0,5 % de la masa del hidrógeno se convierte en energía, de acuerdo con la famosaecuación de Einstein E=mc2 que relaciona la masa y la energía. De esta forma, las estrellas irradian energía en forma de luz y de calor. Hermann von Helmholtz (investigador alemán) observó en 1854 que la propia gravedad del Sol suministraba gran cantidad de energía. Postulaba que si el Sol se contrae gradualmente, toda su materia se cae gradualmente hacia el centro y como resultado de dicha fusiónse produce suficiente energía para mantener su radiación durante mucho tiempo.
Para poder reproducir una fusión artificial a pequeña escala, en lugar del hidrógeno, utilizamos el deuterio y el tritio como combustibles, dado que estos dos isótopos del hidrógeno, necesitan una menor energía calorífica para fusionarse que la utilizada por las estrellas. Los reactores experimentales en construcción(ITER) guiarán la viabilidad de los distintos sistemas de generación de energía por fusión en nuestro planeta.
Funcionamiento

Para entender algo mejor el fenómeno de fusión nuclear hay que adentrarse en la física atómica y tener en cuenta que el átomo se compone de un núcleo central que esta formado por protones, que tienen carga positiva, y neutrones, que son neutros; es decir, que no poseencarga eléctrica. Orbitando alrededor del núcleo se encuentran los electrones, cargados negativamente.
La fuerza nuclear fuerte es la fuerza fundamental que mantiene unido el núcleo, los protones y los neutrones. Los electrones, que tienen carga negativa, resultan atraídos hacia el núcleo por unas fuerzas eléctricas que son menos potentes que la fuerza nuclear fuerte.

Fusión: Deuterio &Tritio = Helio & neutrón + energía.
Para que pueda existir una reacción de fusión, dos átomos ligeros tienen que unir sus núcleos obteniendo como resultado un núcleo mayor. En este proceso se libera energía que proviene de la fuerza nuclear fuerte que unía el núcleo.
Para conseguir fusionar dos átomos hay que superar la fuerza de repulsión que ejercen los protones de los dos núcleos uno sobre elotro. Sólo si los dos núcleos se acercan lo suficiente pueden superar la cresta de repulsión. Esto se consigue haciéndoles chocar a gran velocidad y elevando la temperatura del reactor a unos 150 millones de grados.
A esas temperaturas los átomos se mueven a una velocidad tal que se separan en núcleos y electrones libres, pues dejan de estar unidos por la fuerza eléctrica que los unía. Esteestado de la materia es el cuarto estado, por encima del estado gaseoso. A este cuarto estado se le denomina «plasma».
Para poder conservar esta altísima temperatura hay que evitar que el plasma choque contra las paredes del reactor. Par evitar estos choques se utilizan campos magnéticos. Con la ayuda de los campos magnéticos, las partículas del plasma seguirán las líneas magnéticas, como si fuesenguiadas por un carril. Para evitar que las partículas choquen con los extremos del reactor, científicos rusos inventaron el reactor “Tokamak”.
Un tokamak o cámara toroidal es un reactor de fusión de forma cilíndrica y anular (algo parecido a una rosquilla o la cámara de goma de una rueda de automóvil). Un tubo sin extremos rodeado exteriormente con unas bobinas que deben proporcionarle el campo...