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Semana de la ciencia y la tecnología 2006
ENERGÍA
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Fusión nuclear
La energía de fusión.
Ventajas y desventajas

¿Te imaginas una fuente de energía limpia, barata y casi inagotable? ¿Que utilizara agua como combustible y no produjera ningún tipo de residuo?

Son estos sueños los que alimentan la esperanza de la fusión nuclear. Pero, ¿es factible? Pues parece ser que todavía no.

Ocuando menos deberíamos matizar bastante las afirmaciones recién hechas. Pero, con todo, es verdad que la fusión nuclear crea grandes esperanzas hacia una hipotética fuente de energía limpia, barata e inagotable.

La energía nuclear puede ser de dos tipos: energía nuclear de fisión o energía nuclear de fusión. Ambos tienen la misma base: dicho pronto y rápido, la masa es energía; partiendo de laecuación de Einstein E=mc2, la 'desaparición' de masa libera ingentes cantidades de energía.

Las centrales nucleares que conocemos, o las bombas atómicas, están basadas en la fisión nuclear, proceso en el cual un núcleo atómico se divide en varios menores. La masa sumada de los dos núcleos resultantes no alcanza a la del núcleo original fisionado; esa masa que 'falta' es la que se ha convertidoen energía.

Por el contrario, la palabra fusión significa unión. Eso es precisamente lo que sucede en una fusión nuclear. Unimos dos núcleos atómicos y obtenemos uno solo, cuya masa es, sin embargo, menor que la de los dos núcleos originales sumada. Nuevamente, la masa 'perdida' se convierte en energía, en calor, que se usará para generar electricidad.

¿Sabías que la energía del Sol procedede procesos de fusión nuclear? En su interior, núcleos de hidrógeno se unen y dan como resultado otro elemento, el helio. Así se libera la ingente cantidad de energía que irradia el sol y nos llega incluso a nosotros.


El ser humano desea reproducir el proceso que sucede en el Sol, es decir, la fusión nuclear. Y, en cierto modo, lo ha conseguido.

En el mayor experimento ejecutado hasta lafecha, en el reactor JET, se ha conseguido obtener 16 MW de potencia durante una reacción de fusión que duró 1 segundo. Aún así, ese resultado únicamente representa el 70% de la energía aportada desde el exterior para desencadenar la reacción. Debemos ser capaces de mantener esos resultados durante tiempos mayores. Y resulta claro que para que la fusión nuclear sea útil, deberá rendir más energíaque la que se le aporta para provocar la reacción.

LA ENERGÍA DE FUSIÓN
Según acabamos de explicar, en la fusión nuclear se trata de unir dos núcleos. Pero, dado que los núcleos poseen cargas positivas, se repelerán. Por tal motivo, hay que aportar desde fuera energía suficiente como para superar esa oposición.


A eso se debe el que en el proceso de fusión se usen átomos ligeros. En otraspalabras, como sólo tienen un protón, la fuerza de repulsión que hay que superar es pequeña. La combinación más rentable que se ha explorado es la que usa deuterio y tritio. Ambos elementos son isótopos del hidrógeno; es decir, tiene un sólo protón, como el hidrógeno corriente, pero el deuterio tiene además un neutrón, y el tritio, dos. Al fusionar un núcleo de deuterio con uno de tritio seobtiene un núcleo de helio, compuesto por dos protones y dos neutrones, emitiéndose además al medio un neutrón y la energía excedente; ésa es la que llamamos energía de fusión.

Pero, ¿cómo se juntan esos dos elementos? Como ambos tiene carga positiva, cuanto más los acerquemos entre sí, con tanta más fuerza se repelerán. De ahí que se precisen una temperatura de millones de grados y unas presiones...