Fusión nuclear: así funciona la tecnología que aspira resolver nuestras necesidades energéticas
Antes de conocer más acerca de esta revolucionaria energía, es importante que conozca un poco como funciona la fusión y la fusión nuclear, además de conocer su punto en común, el cual es que ambas son reacciones nucleares cuyo objetivo es liberar la energía contenida en el núcleo de un átomo.
En los dos casos la energía se libera en forma de calor, y, dentro de las centrales nucleares, es transferido al agua contenida en un enorme depósito para generar vapor de agua a alta temperatura, que será inmediatamente utilizado para accionar un conjunto de turbinas cuyo movimiento generará la energía eléctrica que nosotros utilizaremos posteriormente.
Ahora bien, lo importante es que, en la central nuclear, podemos ver que la energía contenida en el núcleo de un átomo es liberada en forma de calor (por lo que obtenemos energía térmica), al margen de que recurramos al procedimiento de fisión o fusión nuclear. Precisamente, esta es la función del reactor nuclear: transformar la energía nuclear contenida en los átomos en energía térmica.
Justo a continuación esta última forma de energía provoca que una parte del agua del depósito se evapore, apareciendo vapor a alta presión, y, por tanto, dotado de energía cinética, que es aquella que poseen los cuerpos debido a su movimiento. La energía cinética del vapor de agua en movimiento se transforma en energía mecánica al hacer girar las turbinas de la central nuclear, y, por último, esta se transforma de nuevo, esta vez en energía eléctrica, gracias al accionamiento de un generador, que es el responsable de producir la electricidad que llega, entre otros lugares, a nuestras casas.
Como bien aprendimos y lo acabamos de ver, las funciones inmediatas de un reactor que utiliza fisión nuclear como otro de fusión nuclear es exactamente la misma: producir vapor de agua a alta temperatura, para, al final del proceso y mediante las transformaciones que acabamos de ver, generar energía eléctrica.
Curiosamente, el principio básico de funcionamiento de las centrales de producción de energía eléctrica que utilizan como combustible petróleo, carbón o gas, es exactamente el mismo: calentar el agua de un depósito para producir vapor de agua y accionar una turbina.
Por otra parte, aún los físicos y científicos no han conseguido la forma en que la reacción de fusión se comporte de forma estable de manera prolongada. Esto implica que la fusión no puede mantenerse durante un período de tiempo muy prolongado con un balance de energía positivo (se obtiene más energía como resultado del proceso que la que es necesario invertir para ponerlo en marcha) y de una forma completamente controlada.
Y es que si el objetivo de la fisión nuclear es obtener energía “partiendo” el núcleo de un átomo, el de la fusión nuclear es hacerlo uniendo dos núcleos ligeros para formar uno más pesado. Y hasta la fecha conocemos con mucha más precisión cómo llevar a cabo de forma controlada la fisión.
Lo más interesante de la fusión nuclear que llevamos a cabo en nuestros reactores experimentales actualmente es que de la fusión de los núcleos de deuterio y tritio obtenemos un núcleo de helio y un neutrón. Precisamente, este último es el neutrón que, una vez fusionado con un isótopo del litio, nos permite obtener un núcleo de tritio, elemento este último que podemos reutilizar para volver a iniciar el proceso de fusión nuclear.
Resulta curioso pensar que los científicos comenzaron a trabajar en la fusión nuclear hace casi cincuenta años, que fue la época en la que idearon las primeras técnicas de confinamiento magnético. Sin embargo, aún quedan enormes retos que deberán ser resueltos antes de que vea la luz un reactor de fusión nuclear comercial. De estos desafíos, de las ventajas de la fusión frente a la fisión, del estado actual de la fusión nuclear y de cómo evolucionará en el futuro hablaremos con detalle en un próximo artículo que espero que os resulte tan interesante o más que este.
Para más información visita el artículo original, este es solo una pequeña síntesis acerca de la fusión nuclear: Fusión nuclear: así funciona la tecnología que aspira a resolver nuestras necesidades energéticas
Autor: Juan Carlos López