Un experimento europeo ha utilizado la mezcla de combustible de fusión de deuterio y tritio, alcanzando el récord de energía de fusión de 59 megajulios. Este acontecimiento cientifico se ha mantenido durante 5 segundos. Los resultados del experimento aportan un gran avance para proporcionar una energía segura bajas emisiones de dióxido de carbono.

Las investigadoras del CIEMAT, Elena de la Luna y Emilia Rodríguez Solano han participado activamente en este hito de la comunidad cientifica. Ambas pertenecen al grupo internacional de científicos del consorcio EUROFusion. Este consorcio ha participado en los recientes experimentos llevados a cabo en el dispositivo europeo Joint European Torus (JET). La instalación científica europea tiene la sede Oxford (Inglaterra) 

¿Qué es la energía de fusión?

La fusión es el proceso que alimenta las estrellas como nuestro Sol. Algunos expertos, apuestan por este tipo de energía como una fuente de generación eléctrica ilimitada, segura y que necesita pequeñas cantidades de combustible. La fusión es una reacción nuclear en la que dos núcleos ligeros, como son los isótopos del hidrógeno deuterio y tritio. Estos se unen para formar otro más pesado. En este proceso se libera una enorme cantidad de energía.

La estrategia basada en el confinamiento magnético requiere calentar los núcleos reaccionantes a temperaturas unas 10 veces mayores que la del centro del Sol y aislarlos térmicamente del ambiente circundante mediante un intenso campo magnético.

La temperatura equivale a unos 15 millones de grados Celsius. El campo magnetico sería similar a 100.000 veces el campo magnético terrestre. La materia a esas temperaturas extremas consiste en un gas altamente ionizado llamado plasma. Una central de fusión comercial utilizaría la energía producida por las reacciones de fusión para generar electricidad.

La fusión tiene un enorme potencial como fuente de energía con bajas emisiones en carbono. Es ambientalmente responsable y segura. Además, utiliza un combustible abundante y sostenible.

Fuente: ITER

¿Cómo funciona la energía de fusión en el Sol?

Las reacciones de fusión son las que tienen lugar en el sol, en las que se produce la fusión de núcleos de hidrógeno para formar helio. En el proceso se libera una gran cantidad de energía en forma de radiación electromagnética. Esta alcanza la superficie terrestre y que percibimos como luz y calor.

Para que tenga lugar una reacción de fusión, es necesario alcanzar altas cotas de energía que permitan que los núcleos se aproximen a distancias muy cortas en las que la fuerza de atracción nuclear supere las fuerzas de repulsión electrostática.

Los requisitos para lograr el funcionamiento de la energía de fusión son:

✅ Para lograr la energía necesaria se pueden utilizar aceleradores de partículas o recurrir al calentamiento a temperaturas muy elevadas. Esta última solución se
denomina fusión térmica y consiste en calentar los átomos hasta lograr una masa gaseosa denominada plasma, compuesta por electrones libres y átomos
altamente ionizados.

✅ Asimismo, es necesario garantizar el confinamiento y control del plasma a altas temperaturas en la cavidad de un reactor de fusión el tiempo necesario para
que se produzca la reacción.
✅ También es necesario lograr una densidad del plasma suficiente para que los núcleos estén cerca unos de otros y puedan dar lugar a las reacciones de
fusión.

Los metodos de contención convencionales no son viables debido a las altas temperaturas. Por este motivo, hay dos métodos de confinamiento:

Fusión por Confinamiento Inercial (FCI): Consiste en crear un medio tan denso que las partículas no tengan casi ninguna posibilidad de escapar sin chocar
entre sí. Para ello se impacta una pequeña esfera compuesta por deuterio y tritio por un haz de láser provocando su implosión. Así, se hace cientos de
veces más densa que en su estado sólido normal permitiendo que se produzca la reacción de fusión. Actualmente hay reactores de investigación con el
objetivo de producir energía a través de este proceso.
Fusión por Confinamiento Magnético (FCM): Las partículas eléctricamente cargadas del plasma son atrapadas en un espacio reducido por la acción de un
campo magnético. El dispositivo más desarrollado tiene forma toroidal. Se denomina Tokamak.

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