El Centro Nacional de Ignición de EE.UU. (NIF, por sus siglas en inglés) ha anunciado un importante avance en sus esfuerzos por generar energía mediante la fusión nuclear: por primera vez, el experimento que llevan a cabo liberó alrededor del 70 por ciento de la energía que hubo que inyectar previamente para desencadenar el proceso. Durante años, los experimentadores del NIF solo lograron recuperar el 3 por ciento de la energía empleada. Es por ello que el resultado actual representa un «hito en la investigación de la fusión», de acuerdo con Markus Roth, experto en fusión inducida por láser de la Universidad Técnica de Darmstadt que contribuyó en la construcción del láser.

Naturalmente, el objetivo es acabar obteniendo más energía de la que se aporta. Los investigadores del NIF llevan mucho tiempo persiguiendo esa meta, conocida como «ignición», y durante la prueba que realizaron el pasado 8 de agosto se acercaron más que nunca: los 1,9 millones de julios del láser dieron lugar a 1,3 millones de julios de energía liberada.

En el NIF, operado por el Laboratorio Nacional Lawrence en Livermore, California, el calor y la presión necesarios para la fusión nuclear se generan mediante un destello láser ultracorto de alta energía. El combustible, una mezcla de deuterio y tritio (dos isótopos del hidrógeno), se encuentra en el centro del dispositivo, en una cápsula esférica de unos dos milímetros de diámetro contenida en un cilindro de oro de un centímetro de largo. Un total de 192 rayos láser concentran su luz en el oro durante 20 milmillonésimas de segundo. Eso hace que el oro se vaporice y emita rayos X, los cuales comprimen y calientan la cápsula hasta tal punto que se produce la fusión de los núcleos de hidrógeno que hay en su interior.

La técnica resultó más complicada de lo que se esperaba cuando arrancó el proyecto en 2009. Como explica una nota de la revista Ciencias, los últimos avances se deben a una mejor comprensión de los procesos que intervienen en la implosión de la cápsula. Eso condujo a una serie de pequeñas mejoras que han resultado clave, como la eliminación de irregularidades microscópicas en las paredes de la esfera.

Para que la reacción se mantenga por sí misma debe producirse una reacción en cadena, donde la energía generada por las primeras reacciones de fusión permanezca en el centro de la cápsula el tiempo suficiente para producir nuevas fusiones, y así sucesivamente. Esto es necesario para lograr que se convierta en energía una gran parte del combustible.

El hecho de que la energía liberada en la última prueba haya sido considerablemente mayor que en las anteriores sugiere que los investigadores por fin han logrado crear una reacción en cadena de este tipo, al menos en cierta medida. Y eso es lo que hace que los resultados sean tan importantes para quienes investigan la fusión.

Sin embargo, la fusión inducida por láser aún no estaría lista para generar electricidad aunque se alcanzara la ignición. Según Ciencias, para aprovechar la energía que se libera en forma de neutrones rápidos, habría que desencadenar diez implosiones por segundo, lo cual supone un enorme desafío técnico. Por lo tanto, la aplicación comercial de la fusión inducida por láser se presenta igual de incierta que la de otras técnicas de fusión, como la que se está explorando en el reactor ITER, ubicado en Francia.

Dado que la fusión nuclear básicamente convierte el hidrógeno en helio, en principio se trata de un proceso bastante respetuoso con el ambiente. Además, en comparación con las tradicionales centrales nucleares de fisión, una planta de fusión produciría muchos menos residuos radiactivos y tampoco estaría expuesta a sufrir una catastrófica fusión del núcleo.

Jan Dönges



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