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¿Cómo controlar el proceso de fusión termonuclear? Se trata de una de las grandes cuestiones que se plantean en el plano experimental para el desarrollo de un reactor explotable a escala industrial y que constituya una fuente de energía “dócil”.

Además es un reto de ITER (Reactor Experimental Termonuclear Internacional), previsto en Cadarache en el sur de Francia. Último hallazgo de los científicos: el caos podría ayudar a la fusión.

Recordemos de forma simple el principio de la fusión termonuclear, cuyos aspectos teóricos son bien conocidos. Se cogen dos elementos ligeros, como dos átomos de hidrógeno (H). Acercándolos suficientemente se hace que colisionen. Entonces forman un átomo de helio (He, el cual sigue inmediatamente a H en la tabla periódica). En el proceso, la reacción de fusión de dos átomos libera una cantidad extraordinaria de energía, muy superior a la liberada por la otrabien conocida reacción nuclear de fisión. Más precisamente, la reacción más accesible y reproducible, en la cual se concentran los investigadores relativa a la fusión controlada es la que implica dos isótopos de hidrógeno: el deuterio y el tritio.

Arriba: la reacción de fusión más accesible y reproducible pone en juego dos isótopos de hidrógeno: el deuterio y el tritio.

La potencia poducida en el transcurso de esta explosión, especie de motor que hce funcionar al sol y las estrellas, es en cambio más difícilmente controlable. Después de de decenios, ingenieros e investigadores intentan construir un reactor termonuclear estable y explotable a gran escala (ITER) pero no consiguen controlar de manera óptima la reacción para, por una parte, producir más energía de la necesaria para desencadenar el proceso de fusión y, por otra, para controlar la energía calórica liberada, la cual pura y simplemente podría fundir las instalaciones.

Fugas en el campo magnético

La solución preferida de los investigadores hasta el momento: colocar el plasma de hidrógeno en fusión (el gas ionizado muy caliente puede subir varios millones, incluso hasta 100 millons de grados Celsius) en suspensión en un campo magnético. La doble misión de este campo es: mantener al plasma alejado de los muros del reactor y confinarlo en una pequeña zona con el fin de optimizar los procesos de colisiones.

Pero las presiones ejercidas son tales que el riesgo de una “explosión” del plasma puede engendrar degradadaciones del reactor. El Tokamak americano DIII-D de General Atomics en San Diego (California) llamado National Fusion Facility, ha sido la sede de nuevos e interesantes experimentos. El equipo del físico Todd Evans ha tenido la idea de dejar escapar un poco de plasma caliente según ligeras variaciones provocadas de forma aleatoria en el campo magnético por un imán distinto¹. Estas perturbaciones, que confieren al campo magnético un comportamiento localmente caótico, constituyen una verdadera válvula de seguridad.

El proceso en sí mismo es un misterio y los investigadores de Cadarache se preguntan sobre la factibilidad de la aplicación de una técnica semejante en el ITER. Aunque “se trata realmente de una buena idea”, concluye Todd Evans.

¹Evans T. E.; et al. Nature Physics, Do1 : 10 :1038/nphys312 (2006).

La reacción de fusión: se aproximan dos núcleos (positivos) que se repelen. Se necesita una energía inicial para franquear la barrera de fuerzas nucleares que la lleven más allá de la repulsión electrostática.

Enlace a la noticia original: ITER: le chaos peut-il apprivoiser la fusion thermonucléaire ?
Por Dominique SelseFuentes: Tech&Co; / Futura-Sciences
Traducción de Fernando Muñoz Sagasta.

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