El problema de la fusión nuclear

La fusión nuclear existe. ¡Vaya que si existe! De ella se deriva toda la materia que hay hoy en el Universo y con esta materia la vida y nosotros mismos.  Pero la fusión, en la Naturaleza, es incontrolada. Las estrellas son bombas termonucleares que estallan de vez en cuando. La energía que recibimos es continua, como promedio de muchas de estas explosiones nucleares discretas.

El ser humano quiere la energía de la fusión del hidrógeno, pero la quiere controlable y controlada.  Todo el problema de la energía procedente de la fusión nuclear es un problema de control, y un problema de control a escala no solo atómica, sino a escala nuclear.

El proceso de fusión es un proceso cuántico. A nivel cuántico, a nivel nuclear, rige el Pricipio de Indeterminación de Heisemberg (que realmente no es mas que el reconocimiento de que no tenemos interactuadores menores, en masa, cantidad de movimiento y energía, que los entes interactuantes, y por tanto toda interacción a nivel atómico es aleatoria) . De acuerdo con este Principio los procesos cuánticos son incontrolables en detalle. Estamos así violando nuestras propias teorías del nivel atómico: Queremos desarrollar el control absoluto de algo que hemos definido como esencialmente incontrolable.

En un átomo no sabemos nunca cuando un electrón que ha saltado de órbita va a volver a su órbita original emitiendo energía: El proceso de salto es aleatorio, probablemente estimulado por alguna interacción con algún otro electrón cercano.  Cuando una serie de átomos reciben radiación electromagnética, no podemos saber nunca cual de ellos absorbe esa radiación para saltar de órbita. Algunos fotones interaccionan con algún electrón y otros no. La mecánica de la interacción es intrínsecamente aleatoria.

Para la fusión se trata de tener núcleos de deuterio y tritio moviendose con muy altas temperaturas (muy altas velocidades , es decir, energías cinéticas) en un flujo concentrado, con la esperanza de que algunos de ellos choquen intensamente entre sí y se produzca la fusión con liberación de neutrones de muy alta energía cinética, de nuevo, que serán los que calentarán las paredes del recipiente.

Aparecen dos problemas: Uno, limitar la reacción en cadena para que todo el plasma de protones y neutrones no entre simultáneamente en reacción, dos, conseguir que ningún átomo metálico procedente de las paredes entre en el plasma. Al tener mucha masa, un átomo metálico enfría instantáneamente el tal plasma de protones y neutrones y frena la fusión.

Ahora bien, ¿cómo controlar el movimiento de un unico átomo que ni siquiera se puede detectar?

¿Como controlar el ritmo de la fusión?

En las estrellas nada de eso importa. El proceso es incontrolado, y se permiten explosiones aleatorias y sin cuento. De hecho son esas explosiones lo que mantiene a las estrellas ‘ardiendo’.

La idea del control perfecto es un derivado de 400 años de física determinista, un determinismo que permea hasta la aleatoria mecánica cuántica.

La realidad de la naturaleza es que es incontrolable. En ese sentido la fusión nuclear es un sueño.

Y debe serlo. En la historia de la ciencia y de la técnica, los desarrollos y aplicaciones no han tardado mas de 10 años en conseguirse tras los primeros descubrimientos. La fusión nuclear se descubrió allá en 1929, y los trabajos para su control empezaron en 1950. Si tras 65 años no hemos conseguido el resultado, es que las leyes básicas de la naturaleza van en contra del mismo, como señalo aqui arriba.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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