Qué es la fusión nuclear, paso a paso, explicado para todos

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La fusión nuclear es una reacción en la que dos o más núcleos atómicos se fusionan para formar un núcleo más pesado. Esta reacción libera una cantidad enorme de energía, y es el mismo proceso que se produce en el interior del sol y otros astros.

Muchos investigadores en todo el mundo están trabajando con esta tecnología, ya que podría ser la solución esperada para tener energía ilimitada, barata, para todos.

Al contrario que la fisión nuclear, donde los átomos se separan creando elementos radiactivos, la fusión es limpia. Veamos los detalles.

Diferencias entre fisión nuclear y fusión nuclear

La fusión nuclear y la fisión nuclear son dos procesos diferentes que tienen lugar en el núcleo atómico. La fusión nuclear ocurre cuando dos o más núcleos atómicos se fusionan para formar un núcleo más pesado, liberando una cantidad enorme de energía. La fisión nuclear, por otro lado, implica el corte de un núcleo atómico en fragmentos más pequeños, también liberando energía.

En términos muy sencillos, la diferencia entre la fusión nuclear y la fisión nuclear es que en la fusión se juntan núcleos para formar uno más grande, mientras que en la fisión se corta un núcleo en partes más pequeñas. Además, la fusión nuclear libera más energía que la fisión nuclear.

Por qué es difícil replicar la fusión nuclear

Mientras que la fisión es relativamente fácil replicarla en nuestro planeta, la fusión requiere imitar lo que ocurre dentro del Sol. Altas temperaturas, mucha presión… no es nada sencillo, veamos los motivos.

– La fusión nuclear requiere altas temperaturas y presiones extremas para producirse. Esto hace que sea muy difícil controlar y mantener una reacción de fusión estable.

– Los materiales utilizados en las experimentaciones de fusión nuclear sufren daños debido a las altas temperaturas y radiaciones, lo que dificulta el diseño de dispositivos duraderos y eficientes.

– La fusión nuclear produce iones y electrones de alta energía que pueden dañar los materiales y equipos utilizados en el proceso. Esto requiere el uso de campos magnéticos y otros dispositivos para confinar y controlar estas partículas.

Qué proyectos hay actualmente sobre fusión nuclear

Actualmente, se están llevando a cabo numerosos proyectos y experimentos en todo el mundo para desarrollar la fusión nuclear como fuente de energía. Algunos de los proyectos más destacados son los siguientes:

ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor): Este proyecto internacional se está llevando a cabo en Francia y tiene como objetivo construir un reactor de fusión experimental para demostrar la viabilidad técnica de la fusión como fuente de energía.

– Proyecto de la NASA: La NASA está desarrollando tecnologías de fusión nuclear para su uso en cohetes y sistemas de propulsión espacial.

– Proyecto Wendelstein 7-X: Este es un experimento de fusión llevado a cabo por la Universidad de Múnich en Alemania, que tiene como objetivo demostrar la viabilidad de la fusión como fuente de energía. Es el de la imagen superior.

Por otro lado, los científicos del Laboratorio Nacional Federal Lawrence Livermore crearon por primera vez, a finales de 2022, una reacción de fusión nuclear que produjo más energía de la que se necesitó para crear.

Beneficios de la fusión nuclear

La fusión nuclear tiene muchos beneficios potenciales como fuente de energía. Algunos de los principales son los siguientes:

– La fusión nuclear es muy eficiente. Una pequeña cantidad de material puede producir una cantidad enorme de energía, mucho más que en las reacciones de fisión nuclear.

– Los materiales necesarios para la fusión nuclear son abundantes en la Tierra. Esto significa que la fusión no estaría sujeta a las mismas limitaciones que otras fuentes de energía como el petróleo o el gas natural.

– La fusión nuclear no produce residuos radiactivos de larga duración. Los residuos producidos por la fusión pueden ser gestionados de manera segura y desaparecerán en unos pocos años.

– La fusión nuclear no tiene riesgo de accidentes nucleares. Las reacciones de fusión son estables y se pueden controlar fácilmente, lo que elimina el riesgo de accidentes como los que han ocurrido en centrales nucleares de fisión.

– La fusión nuclear puede tener aplicaciones en otros campos, como la propulsión de cohetes y la generación de energía para sistemas espaciales. Esto podría abrir nuevas oportunidades en la exploración y colonización del espacio.

Qué residuos produce la fusión nuclear

La fusión nuclear produce residuos radiactivos, pero en comparación con la fisión nuclear, estos residuos son de corta duración y pueden ser gestionados de manera segura. Los residuos producidos por la fusión nuclear consisten principalmente en iones y electrones de alta energía, así como en productos de fisión producidos como subproductos de la reacción. Estos residuos se pueden enfriar y almacenar de manera segura hasta que se desactiven, lo que normalmente ocurre en unos pocos años.

Es importante tener en cuenta que, aunque la fusión nuclear produce residuos radiactivos, estos son mucho menos peligrosos que los residuos producidos por la fisión nuclear. Además, como se mencionó anteriormente, los materiales necesarios para la fusión nuclear son abundantes en la Tierra, lo que significa que no se agotarán como otras fuentes de energía.

Qué alternativas viables hay a la fusión nuclear

Las alternativas son las que todos ya conocemos:

Energía solar: La energía solar es una fuente de energía renovable y limpia que se puede utilizar para generar electricidad. Actualmente, se están desarrollando tecnologías cada vez más eficientes para aprovechar la energía del sol, como paneles solares de alta eficiencia y sistemas de almacenamiento de energía.

Energía eólica: La energía eólica se puede obtener mediante la utilización de molinos de viento para generar electricidad. Esta es una fuente de energía renovable y limpia que se está desarrollando rápidamente en todo el mundo.

Energía hidroeléctrica: La energía hidroeléctrica se obtiene mediante la utilización de la fuerza del agua para mover turbines y generar electricidad. Aunque requiere la construcción de represas, es una fuente de energía renovable y limpia.

Energía nuclear de fisión: La energía nuclear de fisión es una fuente de energía que se obtiene mediante la fisión del uranio o del plutonio. Aunque esta fuente de energía tiene sus propios desafíos y riesgos, se están desarrollando tecnologías más seguras y eficientes para su uso.

Limitadas, peligrosas o caras. Esperemos la fusión sea una realidad dentro de poco.

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