Un nuevo salto en la búsqueda de la energía de fusión.
Por primera vez en la historia de la tecnología humana, una reacción de fusión ha alcanzado un récord de producción de energía de 1.3 megajulios, superando la energía absorbida por el combustible utilizado para desencadenarla. Aunque aún queda camino por recorrer, el resultado representa una mejora significativa respecto a los rendimientos anteriores: ocho veces mayor que los experimentos realizados apenas unos meses antes y 25 veces mayor que los realizados en 2018. Se trata de un logro gigantesco.
“Este resultado es un paso histórico para la investigación de la fusión por confinamiento inercial, abriendo un régimen fundamentalmente nuevo para la exploración y el avance de nuestras misiones críticas de seguridad nacional. También es un testimonio de la innovación, el ingenio, el compromiso y la valentía de este equipo y de los muchos investigadores de este campo que durante décadas han perseguido firmemente este objetivo”, dijo Kim Budil, director del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. La fusión por confinamiento inercial consiste en crear algo parecido a una pequeña estrella. El primer paso es formar una cápsula de combustible, compuesta por deuterio y tritio, isótopos más pesados del hidrógeno, que se coloca en una cámara de oro hueca del tamaño de la goma de un lápiz llamada hohlraum (del alemán para “oquedad”).
A continuación, se lanzan 192 rayos láser de alta potencia sobre el hohlraum, donde se convierten en rayos X. Estos rayos X implosionan la cápsula de combustible, calentándola y comprimiéndola hasta condiciones comparables a las del centro de una estrella, cuyas temperaturas exceden 100 millones de grados Celsius y con presiones superiores a 100 mil millones de atmósferas terrestres, convirtiendo la cápsula de combustible en una diminuta gota de plasma. Y, al igual que el hidrógeno se fusiona en elementos más pesados en el corazón de una estrella de la secuencia principal, lo mismo ocurre con el deuterio y el tritio en la cápsula de combustible. Todo el proceso requiere apenas unas milmillonésimas de segundo. El objetivo es lograr la ignición, un punto en el que la energía generada por el proceso de fusión supera el aporte total de energía.
El experimento, realizado el 8 de agosto, todavía no refleja una eficiencia energética para dar el salto al terreno del consumo comercial pero el equipo tiene previsto realizar experimentos de seguimiento para ver si pueden replicar su resultado y estudiar el proceso con mayor detalle. Los físicos esperan averiguar cómo aumentar aún más la eficiencia energética: Se pierde mucha energía cuando la luz láser se convierte en rayos X dentro del hohlraum; una gran proporción de la luz láser se destina a calentar sus paredes. Si se resuelve este problema, será un hito hacia la tan buscada energía de fusión.
Por lo pronto, “conseguir la ignición en un laboratorio era uno de los grandes retos científicos de la época y este resultado es un paso trascendental”, dijo el físico Johan Frenje, del Centro de Ciencia del Plasma y Fusión del MIT. “También permite la exploración de un régimen fundamentalmente nuevo al que es muy difícil acceder de manera experimental. Además, el resultado es histórico, ya que representa la culminación de muchas décadas de duro trabajo, innovación e ingenio, trabajo en equipo a gran escala y concentración incesante en el objetivo final”.
El equipo presentó sus resultados en la Reunión Anual de la División de Física del Plasma de la APS. Los físicos del laboratorio Lawrence Livermore, autores del experimento, han presentado un artículo para su revisión por pares.
Autor: Michelle Starr
Fuente: Finalmente, una reacción de fusión ha generado más energía que la absorbida por el combustible
Traducción: IIEH