La Energía nuclear tiene gran relevancia en el sistema energético mundial. Es capaz de generar una gran cantidad de energía a costa de dejar algo desperdicios nucleares ser tratado. Fusión nuclear Es uno de los mayores desafíos que aún no ha desarrollado la humanidad. Esta es una inmensa oportunidad que podría acabar con los problemas de escasez de energía y suministro. En todo el mundo hay numerosos científicos que realizan grandes investigaciones en este campo.
En este artículo vamos a contarte qué es la fusión nuclear y qué beneficios y oportunidades brindaría a la humanidad si se hiciera comercial. ¿Le gustaría saber más al respecto? Solo tienes que seguir leyendo.
Que es la fusión nuclear
Vimos esto en un artículo anterior. Fisión nuclear Se trataba de romper átomos pesados como el plutonio y el uranio para obtener energía. En este caso, la fusión nuclear indica un proceso completamente opuesto. Es una reacción capaz de combinar dos núcleos más ligeros en uno más pesado.
Al unir dos átomos más ligeros en uno más pesado, se libera energía porque el núcleo pesado es más pequeño que la suma del peso de los dos núcleos separados. Esto permite que se libere energía para todo. Cuando se considera que la energía de este proceso está muy concentrada, hay millones de átomos en solo un gramo de materia, por lo que se pueden producir grandes cantidades de energía con poco combustible en comparación con los combustibles actuales.
Dependiendo de los núcleos que estén involucrados en este proceso de fusión nuclear, se genera más o menos energía. La reacción más simple es combinar deuterio y tritio para producir helio. Esta reacción liberaría 17,6 MeV. Es una fuente de energía prácticamente inagotable ya que podemos encontrar deuterio en el agua de mar y el tritio se puede obtener gracias al neutrón que se desprende en la reacción.
¿Cómo se produce la fusión nuclear?
Si bien esta producción de energía global resolvería los problemas de energía y contaminación, no es fácil de hacer. Sabe con certeza que funciona y sabe cómo hacerlo. Sin embargo, aún no se conocen completamente las condiciones necesarias para controlar todos los requisitos del proceso con absoluta precisión. Hay que pensar que esta fusión nuclear es un proceso que tiene lugar en nuestra estrella más grande, el sol. Tienes que conseguir temperaturas muy altas para ejecutarlo.
Las partículas en forma de nubes se pueden utilizar en reactores de fusión nuclear que están expuestos a doscientos millones de grados de calor. Imagínese a estas temperaturas por solo un segundo; significaría la completa desintegración de casi cualquier objeto. Estas temperaturas son necesarias para que se lleve a cabo el proceso. El solo hecho de lidiar con estas altas temperaturas ya es un desafío para los científicos, ya que no hay material que pueda soportarlas sin destruirse a sí mismo.
Para aliviar esta loca situación de temperatura, se utiliza plasma. Su efecto de confinamiento magnético es diez veces más caliente que el núcleo del sol. La enorme temperatura a la que deben estar expuestos estos átomos radica en que es la única forma en que pueden liberarlos. energía cinética necesario para que superen y fusionen su repulsión natural.
Los dos núcleos Tienen la misma carga eléctrica y positiva, por lo que se repelen entre sí. A temperaturas tan altas, podemos generar una energía cinética tan fuerte que la capacidad de unión se puede transferir. Trabajar con estas temperaturas y controlar todos los factores y condiciones que intervienen en ellas es algo tremendamente complicado.
Estrategias científicas de contención
Por las razones anteriores, los grupos científicos que estudian la fusión nuclear han desarrollado dos etapas y estrategias diferentes: limitación magnética y limitación por inercia.
El confinamiento magnético se centra en hacer que el plasma entre en un campo magnético para evitar que los núcleos de los átomos toquen las paredes del reactor a 200 millones de grados Celsius. De esta manera, eProtegeremos lo que se utiliza para la fusión.
Un aspecto importante a considerar es que, si bien todas las partículas están expuestas a estas temperaturas, no todas pueden pasar por el proceso de unión. Este es un parámetro que los científicos indican que limita la rentabilidad de la fusión nuclear desde un punto de vista energético. Para ser económicamente viable, el número de fusiones debe ser tan elevado que la energía producida sea mayor que la invertida en su producción.
Aunque el sol tiene una temperatura diez veces menor que la necesaria para crear la fusión nuclear, su enorme masa puede incrementar la presión a la que están sometidos los núcleos y que se produzca la fusión. por limitación de la gravedad. Esta presión no se puede restaurar en nuestro planeta, por lo que se deben alcanzar estas temperaturas.
Por otro lado, el limitador de inercia no usa un campo magnético para evitar que el plasma toque las paredes del reactor, pero sugiere el uso de un combustible para hacer implosión de una pequeña porción del deuterio y tritio. Así, todo el material se condensa violentamente y conduce a la unión de los núcleos de deuterio y tritio.
¿Cuándo será económicamente viable?
Para que este proceso de generación de energía sea económicamente viable, se deben realizar investigaciones y pruebas durante al menos otras tres décadas. Mantener el ritmo actual de investigación e inversión en el tema, Es posible que la técnica mediante la cual finalmente se hará comercialmente esté magnéticamente limitada..
Si queremos generar energía a partir de la fusión nuclear a mediados de este siglo, necesitamos científicos que tengan el material y los recursos necesarios para llevar a cabo todas las investigaciones pertinentes. De lo contrario, solo tendremos laboratorios llenos de científicos que se mantienen al día y no avanzan.