Una fuente de energía (casi) ilimitada - El plasma de fusión de ITER estará suspendido en vacío

Una fuente de energía (casi) ilimitada - El plasma de fusión de ITER estará suspendido en vacío

A partir de 2035, se espera que el reactor de fusión ITER traiga el Sol a la Tierra. Podría obtenerse una fuente de energía casi ilimitada gracias a la fusión de núcleos de hidrógeno. El vacío es indispensable para desencadenar y controlar la fusión nuclear.
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Cuando los átomos de hidrógeno se convierten en helio, se libera una gran cantidad de energía. Este proceso no produce gases de efecto invernadero ni residuos radiactivos permanentes. El bombardeo de neutrones solo produce una radiactividad mínima en ciertos componentes metálicos del sistema, lo cual se puede controlar fácilmente con medios técnicos.

¿La solución a uno de los problemas de la humanidad?

Aprovechar correctamente esta fuente de energía podría resolver uno de los problemas más acuciantes de la humanidad de un plumazo; y gran parte de la humanidad participa en este proyecto: la UE y Suiza, Estados Unidos, China, Corea del Sur, Japón, Rusia e India han unido fuerzas en un esfuerzo cooperativo mundial raras veces visto. El proyecto fue iniciado por los presidentes Mijaíl Gorbachov y Ronald Reagan en una época que ahora parece muy lejana. El lugar elegido para el ITER (que significa «el camino» en latín) fue la ciudad de Cadarache, al sur de Francia.

La fusión es el combustible del sol. En la Tierra, esta reacción se da a temperaturas incluso mayores que en el núcleo de nuestra estrella: a 15 millones de grados Celsius. Ningún material terrestre es capaz de soportar esas temperaturas, por lo que el material para la fusión –un plasma de hidrógeno-helio– está suspendido por un campo magnético extremadamente fuerte. La reacción se lleva a cabo en una cámara de vacío. Cuando se termine su construcción, será la más grande del mundo. Está formada por nueve segmentos de 500 toneladas.

Pruebas de fugas en los segmentos de la cámara

Antes de montarse, se verificará si tienen fugas. Esto también tiene lugar en condiciones de vacío. Busch ha suministrado dos potentes bombas de vacío para las pruebas en ITER. En el futuro, para evacuar toda la cámara de vacío serán necesarios numerosos generadores de vacío. Se espera que la construcción del reactor finalizará en 2025, tras lo cual comenzarán las pruebas. El inicio de la operación de fusión autosuficiente está previsto para el año 2035.

El campo magnético extremadamente potente que mantendrá en suspensión el plasma caliente estará generado por bobinas superconductoras. Estas se deberán refrigerar hasta alcanzar una temperatura de unos pocos grados sobre el cero absoluto. Para mantener esta temperatura en el otro extremo, están alojadas en un criostato: una cámara de vacío aislada con un diámetro de 29 metros.

Cuando dos núcleos de átomo se funden, se libera una gran cantidad de energía. Esto se debe a que la masa de los núcleos iniciales es mayor que la masa de los núcleos creados, incluyendo los neutrones que se liberan. Gracias a Einstein – E=m⋅c2 – sabemos que energía y masa son en realidad lo mismo. La reducción de la masa que se produce en la reacción por fusión, se corresponde con la energía liberada.

En la Tierra, el mejor modo de conseguir estas reacciones es utilizando los isótopos de hidrógeno deuterio y tritio. Cuando se funden, se crea un núcleo de helio y se libera un neutrón. Un solo gramo de combustible permitiría suministrar 90 000 kilovatios hora de energía. Esto equivale al contenido energético de once toneladas de carbón. El agua del mar ofrece un suministro de deuterio casi ilimitado. El tritio se puede producir a partir del litio, que también se encuentra en abundancia.


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