Fusión nuclear: un sueño de 60 años, no para 50 años

Esta es la advertencia lanzada por todos los expertos el martes, cuando cada Estaba tratando de averiguar el significado de esta hazaña. – y mientras varios medios hablaban demasiado prematuramente de la reducción de gases de efecto invernadero.

Qué sucedió: Por primera vez en la historia, un experimento de fusión nuclear en laboratorio produjo más energía de la que necesitaba. Ella reprodujo literalmente lo que hace brillar a una estrella, que es la fusión nuclear. Bajo las condiciones de enorme calor y presión que son características del núcleo de las estrellas, los átomos de hidrógeno se fusionan para formar helio, liberando así una inmensa cantidad de energía. Y eso es lo que sucedió a la 1:00 am del 5 de diciembre en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LNLL) en California: 192 láseres dispararon el equivalente a 2,05 megajulios de energía en una cápsula del tamaño de un dedal que contenía hidrógeno; el calor así generado (150 millones de grados) hizo que los átomos de hidrógeno se fusionaran, produciendo 3 megajulios de energía, una ganancia neta.

Que significa: es una energía que, en teoría, costaría mucho menos que todas las formas de energía conocidas, podría continuar indefinidamente —como en una estrella— y no produciría residuos radiactivos —a diferencia de las centrales nucleares actuales— ni gases de efecto invernadero.

Una gran desventaja: esta liberación de energía duró un pequeño momento, menos de una milmillonésima de segundo. Y tomó los láseres más potentes del mundo, formando una instalación del tamaño de un estadio deportivo (Instalación Nacional de Encendido) que costó 3 500 millones y persigue este objetivo desde 2009.

Otra gran desventaja: el calor en cuestión es tan grande que la operación solo puede repetirse después de seis horas, el tiempo necesario para enfriar los láseres, según una nota de la LNLL. como se resume El físico australiano Ian Lowe en Ciencia viva, “el gran problema técnico es mantener una masa de plasma a una temperatura de varios millones de grados para permitir la fusión, mientras se extrae suficiente calor para proporcionar suficiente energía. No he visto un esquema confiable para un reactor de fusión que logre este objetivo. 🇧🇷

Una desventaja aún mayor: no es del todo exacto decir que el equipo necesitó solo 2,05 megajulios de energía para producir 3 megajulios de energía. De hecho, la electricidad necesaria solo para operar estos 192 láseres es de 300 megajulios. El escalón sigue siendo alto.

Hay que recordar que el Instalación Nacional de Encendido es una instalación diseñada para realizar experimentos físicos fundamentales, no para generar electricidad. Incluso en términos de aplicaciones prácticas, el descubrimiento de esta semana corre el riesgo de servir a los militares antes de que termine en la red eléctrica: lo que sucedió en el NNLL se puede usar para simular lo que sucedería en la cabeza armada con un misil nuclear, a gran escala. más pequeño

¿Por qué entonces toda la emoción? a diferencia de la fisión nuclear, que es la fuente de energía de las centrales nucleares, la fusión siguió siendo el santo grial de la física durante 60 años. Es decir, un sueño, una esperanza, pero siempre relegada a un futuro indeterminado. Solo dentro de esta instalación californiana, es desde 2009 que científicos e ingenieros han avanzado en pequeños pasos: el primer «éxito», en 2014, consistió en una producción de energía del orden del consumo de una bombilla durante 5 minutos. En agosto de 2022, por primera vez, la energía producida alcanzó el nivel del 70% de la energía de los láseres.

cuantas décadas: tal vez cinco, especuló la directora de LNLL, Kimberly S. Budil, durante una conferencia de prensa el martes. No se debe esperar que la fusión nuclear desempeñe un papel importante en la producción mundial de energía hasta la década de 2060 o 2070. estaba saliendo en la radio NPR El ingeniero nuclear británico Tony Roulstone.

Y, sin embargo, el láser no es la única pista que persigue la física nuclear. Estas últimas décadas, oímos más a menudo del llamado método de confinamiento magnético: está en marcha un proyecto en esta línea de una central nuclear experimental, ITER en construcción en Francia por 15 años🇧🇷 Aquí, también, los expertos describen etapas de desarrollo que se extienden a lo largo de algunas décadas.

Foto: Parte de la Instalación Nacional de Ignición/LLNL