Interior solar © 2010 HowStuffWorks.com En el centro de nuestro sistema solar hay un enorme generador nuclear. La Tierra gira alrededor de este enorme cuerpo a una distancia promedio de 93 millones de millas (149,6 millones de kilómetros). Es una estrella que llamamos sol. El sol nos proporciona la energía necesaria para la vida. Pero, ¿podrían los científicos crear una versión miniaturizada aquí en la Tierra?
No solo es posible, ya se ha hecho. Si piensa en una estrella como una máquina de fusión nuclear, la humanidad ha duplicado la naturaleza de las estrellas en la Tierra. Pero esta revelación tiene calificativos. Los ejemplos de fusión aquí en la Tierra son a pequeña escala y duran como máximo unos pocos segundos.
Para entender cómo los científicos pueden hacer una estrella, es necesario aprender de qué están hechas las estrellas y cómo funciona la fusión. El sol contiene aproximadamente un 75 por ciento de hidrógeno y un 24 por ciento de helio. Los elementos más pesados constituyen el porcentaje final de la masa solar. El núcleo del sol es intensamente caliente:las temperaturas superan los 15 millones de grados Kelvin (casi 27 millones de grados Fahrenheit o poco menos de 15 millones de grados Celsius).
A estas temperaturas, los átomos de hidrógeno absorben tanta energía que se fusionan. Este no es un asunto trivial. El núcleo de un átomo de hidrógeno es un solo protón. Fusionar dos protones requiere suficiente energía para vencer la fuerza electromagnética. Eso es porque los protones están cargados positivamente. Si está familiarizado con los imanes, sabes que cargas similares se repelen entre sí. Pero si tienes suficiente energía para vencer esta fuerza, puedes fusionar los dos núcleos en uno.
Lo que te queda después de esta fusión inicial es deuterio , un isótopo de hidrógeno. Es un átomo con un protón y un neutrón. La fusión de deuterio con hidrógeno crea helio-3. La fusión de dos átomos de helio-3 juntos crea helio-4 y dos átomos de hidrógeno. Si rompes todo eso esencialmente significa que cuatro átomos de hidrógeno se fusionan para crear un solo átomo de helio-4.
Aquí es donde entra en juego la energía. Un átomo de helio-4 tiene menos masa que cuatro átomos de hidrógeno en conjunto. Entonces, ¿a dónde va esa masa extra? Se convierte en energía. Y como nos dice la famosa ecuación de Einstein, la energía es igual a la masa de un objeto multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado. Eso significa que la masa de la partícula más pequeña equivale a una enorme cantidad de energía.
Entonces, ¿cómo pueden los científicos crear una estrella?
El reactor de fusión National Spherical Torus Experiment en el Laboratorio de Física del Plasma de la Universidad de Princeton. Foto AP / Laboratorio de Física del Plasma de la Universidad de Princeton Crear suficiente energía para superar la fuerza electromagnética no es fácil, pero Estados Unidos logró hacerlo el 1 de noviembre. 1952. Fue entonces cuando Ivy Mike, la primera bomba de hidrógeno del mundo, detonó en la isla de Elugelab. La bomba tenía dos etapas. La primera etapa fue una bomba de fisión. Fisión es el proceso de dividir un núcleo. Es el tipo de bomba que Estados Unidos utilizó en Nagasaki e Hiroshima para poner fin a la Segunda Guerra Mundial.
El elemento bomba de fisión de Ivy Mike fue necesario para crear la enorme cantidad de energía necesaria para superar la fuerza electromagnética del hidrógeno y fusionarlo en helio. El calor de la explosión inicial se transfirió a través de la carcasa de plomo de la bomba a un matraz que contenía deuterio líquido. Una varilla de plutonio dentro del matraz actuó como ignición para la reacción de fusión.
La explosión resultante tenía un tamaño de 10,4 megatones. Borró por completo la isla, dejando atrás un cráter de 164 pies de profundidad (casi 50 metros) y 1.2 millas (1.9 kilómetros) de ancho [fuente:Brookings Institution]. Por un breve momento el hombre había aprovechado el poder de las estrellas para crear un arma de inmenso poder. Había comenzado la era termonuclear.
Los laboratorios de todo el mundo ahora están tratando de encontrar una manera de aprovechar la fusión como fuente de energía. Si pueden encontrar una manera de crear reacciones sostenibles y controlables, los científicos podrían usar la fusión para proporcionar cantidades masivas de energía durante millones de años. No hay escasez de combustible:el hidrógeno es abundante y los océanos contienen grandes cantidades de deuterio.
Pero llegar al punto en el que podamos aprovechar la fusión para obtener energía requerirá años de investigación y miles de millones de dólares en recursos. La cantidad de energía requerida para iniciar la fusión, junto con el intenso calor creado por el evento, dificulta la construcción de una instalación capaz de contener una reacción. Algunos científicos están considerando láseres masivos como una forma de encender un evento de fusión. Otros están explorando opciones con plasma, el cuarto estado de la materia. Pero nadie ha descubierto el secreto todavía.
Entonces, podemos crear una estrella en la Tierra, al menos por un corto tiempo. Pero queda por ver si podemos sostener tal creación y aprovechar su asombrosa energía.
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Eso es Cold Fusion, BebéSi bien usar calor para vencer la fuerza electromagnética es una forma de lograr la fusión, algunos científicos están investigando la posibilidad de utilizar reacciones químicas y nucleares que no requieran un calor tan intenso. Se llama fusión fría . Pero la fusión en frío tiene un problema de relaciones públicas:un experimento temprano (aparentemente exitoso) más tarde se convirtió en objeto de burlas y acusaciones de fraudulencia e incompetencia. La fusión fría todavía puede ser una posibilidad, pero los científicos tendrán que esforzarse más para convencer a los escépticos.
