ITER: World's largest TOKAMAK

Imagina por un momento que tienes toda la energía del sol al alcance de tus manos. Podrías solucionar la crisis energética del mundo, impulsar nuevos proyectos de investigación, disminuir significativamente la pobreza, y algunas otras cosas macabras que para fines prácticos no nos interesan.

Bien pues el instituto de investigación en energía termonuclear (ITER) sabe que esto es posible, y para ello están construyendo al sur de Francia el reactor de fusión nuclear más grande del mundo. Una vez en funcionamiento, este será capaz de potenciar 10 veces la energía que le es suministrada.

Pero ¿Un reactor nuclear 10 veces más potente que los actuales no sería el instrumento mas peligroso del mundo? Para nada, a diferencia de los reactores de fisión nuclear (basados en la descomposición de elementos pesados, y que generan desperdicio radioactivo), un reactor  de fusión nuclear esta basado en la generación de núcleos pesados a base de otros sencillos como el hidrógeno (tal como la nucleosintesis en los primeros segundos del universo, o como una estrella). El único desperdicio sería Helio, el gas con el que inflamos los globos. Eso sería útil pues también solucionaríamos la escasez de este gas (dato inútil para el 90% de la población).

Para hacer esto es necesario construir una cámara toroidal (en forma de dona) con paredes que tienen ciertas aplicaciones de litio, la cual esta rodeada de imanes superconductores. Este dispositivo es conocido como TOKAMAK (si vieron la primera parte de Iron Man, se podrán dar una idea al compararlo con el Reactor Ark que alimenta la fabrica).

En el, los imanes superconductores se enfrían con helio (no era tan inútil después de todo) a 2K, de esta forma se crean campos magnéticos los cuales permiten confinar y acelerar las partículas de hidrógeno que serán colisionadas y crearan los átomos de helio. El hidrogeno del interior no puede tocar las paredes del reactor, pues en ese momento se enfriaría y la reacción se detendría. Por consiguiente un accidente como el de Chernobyl o Fukushima son imposibles. Y si vieron la tercera parte de Batman, descarten la idea de una bomba de fusión, el reactor que usaron en esa película es una porquería.

Volviendo a lo nuestro, aun existen ciertas trabas para poder llevar a cabo una fusión nuclear autosustentable. En primer lugar, para la reacción se usa deuterio y tritio, dos formas de hidrógeno que son escasas, si bien podemos conseguir el deuterio del agua de mar, el tritio es otro rollo debido a su rápido decaimiento, aquí toman importancia las paredes de litio del reactor. Los ingenieros del ITER propusieron este elemento para que el neutron que es liberado por la reacción del deuterio y tritio, reaccione con el litio, generando mas tritio.

Otro problema es que actualmente es mayor la energía usada para arrancar la maquina que la que genera. Y este es el reto más grande en el ITER, demostrar la viabilidad de la fusión nuclear, y generar una percepción agradable en la población sobre estas maquinas.

Y para aquellos curiosos, este video explica con más detalle el proceso.

Mejoras en fusión nuclear gracias a hallazgos sobre el interior de planetas

(NC&T) Un equipo internacional de científicos dirigido desde la Universidad de Oxford, y trabajando con investigadores de la CLF (Central Laser Facility), que depende del STFC (Science and Technology Facilities Council), ha logrado hacerse una idea más profunda sobre la densa materia caliente que se encuentra en el centro de los planetas, y, como resultado, ha proporcionado un mayor conocimiento sobre la fusión termonuclear controlada.
Este mayor conocimiento sobre el interior de los planetas podría por tanto ampliar de manera decisiva el relativo a la energía de la fusión, la misma energía que alimenta al Sol, y el necesario para hacer de la fusión controlada por láser un método artificial viable de obtención de energía.La energía de fusión está ampliamente considerada como una atractiva fuente de energía, medioambientalmente limpia, que usa agua de mar como su principal fuente de combustible, y en la que no se producen gases de efecto invernadero ni desechos radioactivos de vida larga.Usando el láser Vulcan del STFC, el equipo ha utilizado con éxito un intenso haz de rayos X para identificar y reproducir las condiciones del interior del núcleo de ciertos planetas, donde la materia sólida tiene una temperatura de bastantes miles de grados. Comprender el complejo estado de la materia en estas condiciones extremas representa uno de los mayores desafíos de la física contemporánea. Los resultados de los experimentos del Vulcan probablemente van a mejorar de manera sustancial los modelos de Júpiter y Saturno, y permitirán obtener una mejor definición de la composición y edad del Sistema Solar.
En los experimentos, se ha demostrado cómo pueden ser evaluados los densos y calientes estados de la materia y cómo pueden ser averiguadas sus propiedades estructurales. Las propiedades termodinámicas, temperatura, densidad y estado de ionización, fueron objeto de mediciones usando una combinación de rayos X y avanzadas simulaciones numéricas. Los experimentos han revelado que en distancias superiores a 0,3 nanómetros, la materia en el centro de los planetas está en un estado intermedio entre sólido y gas. Los resultados demuestran que la materia sometida a estos estados extremos, se comporta como un líquido cargado, pero a distancias menores actúa más como un gas.

FUENTE:
http://www.solociencia.com/fisica/08120701.htm