La fusión hundirá los precios del petróleo

La verdad es que la receta para producir fusión de átomos y tener energía para siempre es muy sencilla. Va así: en un tazón resistente ponga una pizca de hidrógeno, luego aplástela de forma circular con un peso equivalente al de varias masas de Júpiter. Y ya está: los átomos de hidrógeno se fusionan, forman helio y despiden energía sobrante. También es verdad que ya se ha hecho, pero la energía empleada para ese apachurrón es tan enorme que supera la obtenida por la fusión.
Además del método revisado aquí la semana pasada, hay otros en diversos grados de avance. Uno en el que se han invertido diez años de trabajo y 3 mil 500 millones de dólares podría ser el modelo de plantas de fusión en un futuro cercano.
A diferencia del visto hace 8 días, que emplea un magneto del tamaño de una rueda de camión grande, éste exige un edificio con superficie de tres estadios de futbol y altura de 10 pisos.
Publicado en línea por Science la semana pasada, el estudio se lleva a cabo con el National Ignition Facility (NIF), el más grande y poderoso láser del mundo. Pertenece al Lawrence National Laboratory de California. Los investigadores describen los primeros experimentos en que han empleado los 192 rayos de las instalaciones para implotar (lo contrario de ex-plotar, en la implosión las fuerzas van hacia dentro) muy esféricamente hidrógeno pesado. Cree el equipo que está cerca de obtener una fusión auto-sostenida, una reacción en cadena que produzca más energía que la empleada.
Calculan los científicos tener resultados para finales de este año… esto es mucho antes de que nuestros señores diputados resuelvan si México tendrá un sistema de recaudación de impuestos que permita invertir en investigación científica. O exijan a los gobernadores rendir cuentas ante la Federación por los impuestos que reciben y despilfarran en vigilancia modernizada de los electores.
El NIF es un cascanueces gigantesco, un edificio con tres campos de futbol de extensión y 10 pisos de alto, donde un sistema de amplificadores ópticos y otros dispositivos toman un rayo láser, lo parten, reflejan, vuelven a partir e intensifican hasta obtener 192 rayos de energía incrementada que disparan en torno al objetivo. Vea esa maravilla en video con un click en: https://lasers.llnl.gov/
Si tan enorme edificio es el cascanueces, la nuez que va a aplastar es una cápsula esférica, del tamaño de una pimienta negra, hecha de berilio, que encierra una pizca de deuterio y tritio (los isótopos del hidrógeno). Recordemos: el hidrógeno es el elemento más ligero y consiste del mínimo posible para hacer un átomo, un protón en el núcleo y un electrón en órbita. Pero en 1931 el químico estadunidense Harold Urey descubrió una forma de hidrógeno con mayor peso atómico por lo que obtuvo el Nobel en 1934. Ese hidrógeno pesado debía contener un elemento eléctricamente neutro en su núcleo. Fue descubierto casi de inmediato, en 1932, por el físico inglés James Chadwick y recibió el Nobel en 1935. La partícula neutra fue llamada neutrón. Todos los elementos tienen en su núcleo protones y neutrones, excepto el hidrógeno ordinario. El nombre del isótopo, deuterio, le viene del griego déftero=segundo). El tritio tiene dos neutrones y un protón (trito= tercero).
Así que deuterio y tritio van dentro de la capsulita tamaño pimienta que vamos a aplastar en el mortero tamaño tres campos de fut y 10 pisos de alto… Ahora se trata de emplear los rayos láser para calentar la pimienta tan rápido que estalle y su explosión, hacia fuera, aplaste hacia dentro la mezcla de deuterio y tritio. Esta explosión del exterior con implosión del interior es lo que ocurre en las supernovas: las capas superiores de la estrella, lanzadas al espacio, dan tal apretón a las de adentro que fusionan ya no sólo los átomos, sino las partículas mismas y electrones con protones forman neutrones, así tenemos una “estrella” de neutrones, los restos ultrapesados y oscuros de la nova.
Para obtener una mejor implosión, el equipo necesita láser en la longitud de onda de los rayos X. Para eso, la cápsula va dentro de un cilindro de oro, al tamaño del borrador de un lápiz. Los rayos dirigidos a ambos extremos del cilindro logran calor suficiente para que emita rayos X y éstos causan la implosión de la cápsula.
En la cápsula de berilio, la temperatura y la presión son superiores, por instantes, a los del núcleo del Sol. Para obtener más energía que la empleada, aún hay problemas por resolver, uno grande es evitar que el oro del cilindro forme un plasma de comportamiento impredecible. Pero el equipo ha revertido el problema y emplea las interacciones láser-plasma para mejorar la implosión.
Siegfried Glenzer, del Livermore, dice que en mayo comenzarán los preparativos finales. La fusión quizá se realice en octubre. El precio del petróleo se derrumbará…

Nombre: Jhusep F. Vásquez M.

Electronica del estado solido

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