La fusión nuclear es el proceso de combinar dos átomos en uno, liberando una gran cantidad de energía. Este proceso es lo que impulsa el sol y las estrellas. Los científicos están trabajando para desarrollar reactores de fusión nuclear que puedan aprovechar esta energía para usarla en la Tierra.
Los fundamentos de la fusión nuclear
La fusión nuclear ocurre cuando los núcleos de dos átomos se combinan para formar un núcleo nuevo y más pesado. Esto libera una gran cantidad de energía porque la masa del nuevo núcleo es menor que la suma de las masas de los dos núcleos originales. La diferencia de masa se convierte en energía según la famosa ecuación de Einstein, E=mc^2.
La cantidad de energía liberada por la fusión nuclear es mucho mayor que la cantidad de energía liberada por la fisión nuclear, el proceso que impulsa las centrales nucleares. Esto se debe a que la fisión nuclear implica dividir átomos, mientras que la fusión nuclear implica combinar átomos.
Cómo funcionan los reactores de fusión nuclear
Los reactores de fusión nuclear funcionan calentando gas hidrógeno a temperaturas extremadamente altas. Esto hace que los átomos de hidrógeno se rompan en electrones y protones. Luego, los protones se aceleran y chocan entre sí, fusionándolos en átomos de helio. Este proceso libera una gran cantidad de energía en forma de calor y luz.
El calor y la luz de la reacción de fusión nuclear se pueden utilizar para generar electricidad. Este proceso es similar a la forma en que se utilizan el calor y la luz del sol para generar electricidad en las plantas de energía solar.
Desafíos de la fusión nuclear
Hay una serie de desafíos que deben superarse para desarrollar reactores de fusión nuclear que sean comercialmente viables. Estos desafíos incluyen:
* Alcanzar temperaturas lo suficientemente altas como para fusionar átomos de hidrógeno.
* Confinar el plasma el tiempo suficiente para que se produzca la fusión.
* Eliminación de la ceniza de helio que se produce por la reacción de fusión.
* Desarrollar materiales que puedan soportar las condiciones extremas dentro de un reactor de fusión.
Progresos en reactores de fusión nuclear
Los científicos están avanzando para superar los desafíos de la fusión nuclear. En 2018, investigadores del Joint European Torus (JET) en el Reino Unido lograron una reacción de fusión sin precedentes que produjo 59 megajulios de energía. Esto equivale a la cantidad de energía que se podría producir quemando unos 14 galones de gasolina.
Si bien se trata de un logro importante, todavía está lejos de la cantidad de energía que se necesitaría para alimentar un reactor de fusión comercial. Sin embargo, es una señal de que se están logrando avances y de que la fusión nuclear algún día podrá ser una fuente viable de energía para el mundo.
