Logotipo de Google

Energía de Fusión

Catástrofe de Chernobil  | Energía nuclear  | Energía de fusión  | Centrales nucleares en España  | Cementerio nuclear del Cabril  | Eficiencia energética y energías renovablesNormativa y Legislación sobre energía  | Enlaces de interés, bibliografía y webgrafía   | Noticias en prensa

La energía de fusión es la energía liberada por una reacción de fusión nuclear. Se puede emplear en la bomba de hidrógeno y como fuente de producción de energía eléctrica en un hipotético reactor, como se espera pueda ser utilizada en el futuro, al ser una energía mucho más limpia que la energía nuclear de fisión. El empleo de la energía de fusión está aún en fase experimental, existiendo importantes dudas sobre su viabilidad técnica y económica.

Fusión nuclear

En física, la fusión nuclear es el proceso mediante el cual dos núcleos atómicos se unen para formar uno de mayor peso atómico. El nuevo núcleo tiene una masa inferior a la suma de las masas de los dos núcleos que se han fusionado para formarlo. La diferencia de masa es liberada en forma de energía. La energía que se libera varía en función de los núcleos que se unen y del producto de la reacción. La cantidad de energía liberada corresponde a la fórmula E = mc² donde m es la diferencia de masa observada en el sistema entre antes y después de la fusión.

Los núcleos atómicos tienden a repelerse debido a que están cargados positivamente, lo que hace que la fusión solo se pueda dar en condiciones de temperatura y presión muy elevadas para que se pueda compensar la fuerza de repulsión. La temperatura elevada hace que aumente la agitación térmica de los núcleos y esto los puede llevar a fusionarse, debido al efecto túnel. Se requiere para esto temperaturas del orden de millones de grados. El mismo efecto se puede producir si la presión sobre los núcleos es muy grande ya que les obliga a estar muy próximos.

Los requisitos mínimos para producir fusión se conocen como Criterios de Lawson (fórmula que determina las condiciones necesarias para realizar la producción de energía fusión de elementos ligeros -deuterio y tritio-), por debajo de las cuales no se lleva a cabo la reacción. Son criterios de densidad iónico y tiempo mínimo de confinamiento necesario.

La reacción de fusión más sencilla se basa en juntar suficientemente los núcleos de deuterio y tritio, mediante presión o calor, hasta lograr un estado llamado plasma, en el cual los átomos se disgregan y los núcleos de hidrógeno pueden chocar y fusionarse para obtener helio. La diferencia energética entre dos núcleos de deutrio y uno de helio se emite en forma de energía que servirá para mantener el estado de plasma y para la obtención de energía.

La fusión nuclear es el proceso que tiene lugar en las estrellas y es lo que hace que brillen, pero también es uno de los procesos para la construcción de la bomba de hidrógeno.

Por el momento, son grandes los inconvenientes que se ha encontrado en la energía de fusión, entre ellos, destaca el hecho de que la energía aplicada al proceso de fusión es mayor que la obtenida mediante el mismo, lo que por el momento no la hace rentable para obtener energía, aunque las tendencias actuales apuntan a la energía de fusión como una de las grandes energías limpias y eficientes del futuro, aunque actualmente solo se utiliza en la investigación de futuros reactores de fusión, aunque aún no se han logrado reacciones de fusión que sirvan para la generación de energía útil. Pero, se espera poder lograrlo con la construcción del ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor, en español Reactor Internacional Termonuclear Experimental), consorcio internacional formado en 1986, para demostrar la factibilidad científica y tecnológica de la fusión nuclear, en el que participa la Unión Europea y Japón. Un proyecto semejante pero estadounidense es el NIF que está en fase más avanzada que el ITER.

Pero existen otras dificultades, destacando principalmente la de confinar una masa de materia en estado de plasma ya que no hay recipiente capaz de aguantar temperaturas tan extremadamente elevadas. Tendría que recurrirse al confinamiento magnético (el material a fusionar se mantiene en un campo magnético mientras se le hace alcanzar la temperatura y la presión necesaria para su fusión), aunque también se podría usar el confinamiento inercial (la fusión nuclear se consigue mediante el uso de varios haces de rayos láser, o bien de iones pesados acelerados, o de rayos X, enfocados en un pequeño blanco esférico donde se encuentra el combustible de deuterio-tritio).


Comparte esta pagina