Primer reactor de fusión nuclear que genera más energía que la que gasta
La fusión nuclear, el proceso que proporciona su energía a las estrellas, consiste en la fusión entre núcleos de átomos, creando un elemento químico diferente y liberando energía.
Parte del potentísimo sistema láser del LLNL, con la cámara central en la cual 192 rayos láser dispararon una energía de más de 2 millones de julios contra una minúscula bolita de combustible para sostener una fusión nuclear el 5 de diciembre de 2022. / LLNL
Es el proceso opuesto de la fisión nuclear, donde un núcleo atómico se fragmenta en trozos que pasan a ser núcleos de otros elementos químicos. A diferencia del combustible nuclear para las centrales de fisión, el necesario para las de fusión es virtualmente inagotable, ya que puede extraerse del agua de mar. Las centrales nucleares de fusión nuclear, aún en fase de desarrollo, carecen de la peligrosidad inherente a las de fisión nuclear, la clase a la que pertenecen todas las centrales nucleares actuales. Mientras que los reactores de fisión nuclear producen residuos nucleares que pueden tardar miles de años en dejar de tener niveles peligrosos de radiactividad, eso no ocurre en los de fusión.
Disponer, para su uso práctico, de centrales de fusión nuclear plenamente funcionales permitiría emplear una nueva fuente de energía, razonablemente segura y esencialmente no contaminante, capaz de energizar el mundo entero sin limitaciones. Sería una revolución energética en toda regla.
Por desgracia, el desarrollo de un reactor nuclear de fusión nuclear que sea comercialmente viable es un reto tecnológico mucho más difícil de lo que lo fue el de crear los reactores comerciales de fisión nuclear. Hasta ahora, los reactores de fusión nuclear, todos ellos experimentales, han sido incapaces de generar más energía que la que necesitan para mantenerse en marcha.
Por eso es tan importante el hito acaecido en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) de Estados Unidos.
Allí, un equipo de científicos ha conseguido realizar con éxito una prueba con un reactor en la cual la fusión nuclear provocada ha generado más energía que la consumida para sostenerla. En este caso, buena parte de la energía consumida por el reactor se ha empleado en disparar los rayos láser que han provocado la fusión nuclear.
El encendido histórico se hizo el 5 de diciembre, pero se anunció días más tarde, después de haberse verificado todos los detalles técnicos del resultado del experimento.
Se aplicaron 2,05 megajulios contra el blanco para generar la fusión y se obtuvieron 3,15 megajulios en energía de fusión producida.
El blanco fue una minúscula bolita de combustible nuclear. Sobre ella incidieron 192 rayos láser de muy alta potencia.
Muchos avances científicos y tecnológicos se necesitan todavía para conseguir una central de fusión nuclear plenamente operativa, que pueda suministrar electricidad a la red eléctrica a precios competitivos. Pero lo conseguido en el Laboratorio Lawrence Livermore es un salto notable hacia esa meta.
El uso de láseres para generar en un punto del espacio las condiciones necesarias para que la materia experimente una fusión nuclear fue planteado como concepto teórico en la década de 1960 por un grupo de científicos pioneros en el LLNL.
Trabajando en este concepto de fusión nuclear, el LLNL construyó una serie de sistemas láser cada vez más potentes, que condujeron a la creación del ahora utilizado, el sistema láser más grande y de mayor energía del mundo. Este complejo, situado en el LLNL, tiene el tamaño de un estadio deportivo y utiliza potentes rayos láser para generar temperaturas y presiones como las reinantes en el núcleo de las estrellas y en el interior de las armas nucleares en plena explosión nuclear.
Aunque la mayor parte del trabajo se ha realizado en el LLNL, también son destacables las aportaciones realizadas por el Laboratorio Nacional de Los Álamos, los Laboratorios Nacionales de Sandía, el Instituto Tecnológico de Massachusetts, la corporación General Atomics, y las universidades de Princeton, de California en Berkeley y de Rochester, todas estas entidades en Estados Unidos. Adicionalmente, se ha contado con la colaboración de organismos en el Reino Unido y en Francia.
