Fusión Nuclear (III) #S02E16

¿Cómo funciona una central Nuclear de Fusión? En esta tercera parte intento explicarlo basándome en el proyecto ITER.

Pues también vamos a necesitar isótopos, pero en este caso muy ligeros como el Tritio y el Deuterio. Y lo que vamos a hacer es el proceso inverso: vamos a coger uno de cada, vamos a lanzar uno contra el otro, dándoles tal castañazo que el resultado sea un átomo de helio, un neutrón de sobra y una barbaridad de Energía. Listo, problema solucionado… pues no, en realidad aquí empieza la pesadilla.

El primer problema es hacer que los átomos colisionen. Para que os hagáis a una idea es equivalente a que dos personas una en Barcelona y otra en Australia, con dos tirachinas y dos canicas, lanzados a la vez se choquen… fácil no es.

El segundo es un pequeño detalle y es que los núcleos se repelen entre si, con lo que si en el momento del castañazo la velocidad no es suficiente, van a rebotar.

El tercero el que los electrones son un estorbo, así que tenemos que irnos a un entorno que nos permita que no interfieran.

El tema de hacerlos colisionar lo hace con fuerza bruta. Si tengo una cantidad ingente de material, y los someto a una presión brutal de unas 250 billones de atmósferas, las partículas quedan muy cerca unas de otras, y al haber tantas por probabilidad acaban colisionando.

El segundo y tercer problema: fácil con temperatura. Mucha temperatura es equivalente a mucha energía, con lo que nos aseguramos que el castañazo sea a lo grande. De regalo si la temperatura es muy alta, esa energía hace que los electrones se desentiendan de sus núcleos. La temperatura de la que hablamos unos 14 millones de grados centígrados.

Parece que queda más o menos claro que hacer un sol como tal… no va a ser posible.

Entonces, ¿cómo se está solucionando? Hay dos alternativas que parece que van en buena dirección: Por confinamiento inercial y por confinamiento magnético.

Como la idea es la misma vamos a ver paso a paso como lo hace la que a mi me gusta más. Por confinamiento magnético. Un ejemplo claro: el ITER.

El reactor tendría forma de donut. Y en el el interior de ese Donut

Tenemos dos problemas a resolver: la temperatura y la presión.

Calentar la mezcla de deuterio y tritio es… fácil. Más o menos. Hay varios métodos, pero como idea nos puede valer pensar en un microondas a lo bestia. Aplicamos la microonda al gas y empieza a calentarse. ¿Hasta donde? Hasta los 150 Millones de grados.

¿Para qué tanto? Para que se forme un estado de la materia llamado Plasma. Antes de explicar qué es el plasma, es importante entender el para qué. Un gas a 15 millones de grados deshace lo que toca. Lo que obviamente no es bueno para nuestro donut. Así que necesitamos que mantenga una posición en el espacio. Para ello, en estado de plasma. con unos campos electromagnéticos superpotentes podemos conseguirlo.

Y no solo posicionarlo, sino también comprimirlo. Esa compresión que necesitamos podemos lograrla comprimiendo el plasma con los campos magnéticos.

Y aquí viene la segunda parte que parece un chiste, y es que para conseguir esos campos magnéticos, necesitamos superconductores, que como ya expliqué en vídeos anteriores, son materiales que conducen muy bien la electricidad cuando están a temperaturas cercanas al cero absoluto.

Vamos a tener un donut metálico, con un vacío casi total en el interior, enfriado a temperaturas cercanas a cero absoluto, con un hilo de plasma circular calentado hasta los 150.000.000 de grados centígrados.

Si conseguimos que ese hilo, sea estable habremos encontrado el Santo Grial.

imágenes por EUROfusion (C)
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Oliver Nabani

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