FUSION NUCLEAR

Definición Es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen para formar un núcleo más pesado. Se acompaña de la liberación o absorción de una cantidad enorme de energía, que permite a la materia entrar en un estado plasmático. La fusión nuclear se produce de forma natural en las estrellas. La fusión artificial también se ha logrado en varias empresas humanas, aunque todavía no ha sido totalmente controlada.

Fusión fría La fusión fría es el nombre genérico dado a cualquier reacción nuclear de fusión producida a temperaturas y presiones cercanas a las normales, muy inferiores a las necesarias normalmente para la producción de reacciones termonucleares (millones de grados Celsius), utilizando equipamiento de relativamente bajo costo y consumo eléctrico para generarla. De manera común el nombre se asocia a experimentos realizados a finales de la década de 1980 en células electrolíticas en las que se sugería que se podía producir la fusión de deuterio en átomos de helio produciendo grandes cantidades de energía. Actualmente, no se ha probado que la fusión fría sea un proceso físicamente posible.

Reacciones de fusión nuclear El mayor problema con que cuenta esta fuente de energía es la enorme cantidad de energía requerida para iniciar la reacción, así como mantenerla durante un tiempo. Actualmente se está experimentado con 2 formas de conseguir la energía nuclear de fusión. El confinamiento inercial: consiste en contener la fusión mediante el empuje de partículas o de rayos láser proyectados contra una partícula de combustible, que provocan su ignición instantánea. Esta línea de investigación se ha visto que es inviable. El confinamiento magnético: consiste en contener el material a fusionar en un campo magnético mientras se le hace alcanzar la temperatura y presión necesarias. El hidrógeno a estas temperaturas alcanza el estado de plasma. Actualmente se halla en proceso de diseño y realización.

Fusión nuclear en la actualidad Actualmente se ha producido energía de fusión nuclear en dos proyectos distintos, el JET (Joint European Torus) de la Unión Europea en Oxfordshire, y el TFTR (Toroidal Fusion Thermonuclear Reactor) en Princeton. Los dos son dispositivos de fusión por confinamiento magnético. En 1991, en el JET se obtuvo un pico de 1’7 MW y en 1997 16’1 MW a costa de utilizar 25,7 MW para calentar el plasma, mostrando así su inviabilidad actual. El siguiente paso es construir un reactor para producir energía eléctrica a partir de la de fusión. Este reactor será ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), actualmente en fase de diseño y que se construirá en Francia, concebido para producir diez veces más energía de la necesaria para inducir la fusión, mediante el modelo Tokamak. Para el diseño y construcción de este gran reactor se han asociado la Unión Europea, Rusia, EE.UU. China, Corea del Sur, India y Japón, ya que el esfuerzo tecnológico y económico no puede ser afrontado por un solo país (El costo estimado total del proyecto se calcula en unos 10.300 millones de euros en los próximos 10 años). Con una altura total de 30 metros y una anchura de 40, la vasija del ITER, en forma de donut, tendrá un radio de 6,2 metros, 5.400 toneladas de peso, y una capacidad de generación de 500 MW, el equivalente a la producción de una planta eléctrica de tamaño medio. El sistema de confinamiento magnético, fabricado con materiales superconductores, inducirá una corriente eléctrica en el plasma para mantenerlo en condiciones estables.

Inconvenientes de la fusión nuclear Actualmente, la industria nuclear de fisión, presenta varios peligros: Además de producir una gran cantidad de energía eléctrica, también produce residuos nucleares que hay que albergar en depósitos aislados y controlados durante largo tiempo. Las emisiones contaminantes indirectas derivadas de la construcción de las centrales nucleares, de la fabricación del combustible y de la gestión posterior de los residuos radiactivos son muy peligrosas y podrían llegar a tener una gran repercusión en el medio ambiente y en los seres vivos si son liberados o vertidos a la atmósfera, llegando incluso a producir la muerte, y condenar a las generaciones venideras con mutaciones. Estos residuos tardan siglos en descomponerse y por lo que su almacenamiento debe asegurar protección y que no contaminen durante todo este tiempo. Uno de los procedimientos más utilizados es su almacenamiento en contenedores cerámicos, pero ahora se está proponiendo su almacenamiento en cuevas profundas, los llamados almacenamientos geológicos profundos (AGP) donde el objetivo final es que queden enterrados con seguridad durante varios miles de años aunque esto no puede garantizarse. Otra gran preocupación es que roben estos residuos y los utilicen como combustible para bombas atómicas o armas nucleares, ya que en sus inicios la energía nuclear se utilizó para fines bélicos. Por eso estas instalaciones poseen niveles de seguridad más elevados que el resto de instalaciones industriales.

Ventajas de la fusión nuclear Ventajas: La energía nuclear de fisión tiene como principal ventaja que no utiliza combustibles fósiles, por lo que no emite gases de efecto invernadero. Esto es importante debido al Protocolo de Kyoto, que obliga a pagar una tasa por cada tonelada de CO2 emitido. Además, genera gran cantidad de energía consumiendo muy poco combustible y las reservas de combustible nuclear son suficientes para abastecer a todo el planeta durante más de 100 años.