{"id":131652,"date":"2012-07-26T07:19:32","date_gmt":"2012-07-26T06:19:32","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=131652"},"modified":"2012-07-26T07:46:30","modified_gmt":"2012-07-26T06:46:30","slug":"nuevos-avances-para-la-tecnologia-de-fusion-nuclear","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2012\/07\/26\/131652","title":{"rendered":"Nuevos Avances para la Tecnolog\u00eda de Fusi\u00f3n Nuclear"},"content":{"rendered":"<p>El pasado 5 de julio, cient\u00edficos del National Ignition Facility (NIF) de Estados Unidos batieron el record\u00a0 del l\u00e1ser m\u00e1s potente del mundo, consiguiendo crear un pulso de luz con una potencia de 500 Teravatios, lo que es equivalente a 1.000 veces la cantidad de energ\u00eda que usa Estados Unidos en cualquier momento. Estos elevados niveles de energ\u00eda y potencia son clave para el desarrollo de las tecnolog\u00edas de fusi\u00f3n nuclear mediante confinamiento inercial. Entre las misiones del NIF est\u00e1 proporcionar a los cient\u00edficos el conocimiento necesario para crear la ignici\u00f3n de fusi\u00f3n y la futura producci\u00f3n de energ\u00eda.<\/p>\n<p><strong>Autora: Aida Ruiz \u2013 Grupo de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica y Ambiental, Universidad Rey Juan Carlos<\/strong><\/p>\n<p>El proceso de fusi\u00f3n nuclear es el que produce la energ\u00eda en el sol y las estrellas. Es La reacci\u00f3n en la que dos n\u00facleos de \u00e1tomos ligeros se unen para formar otro n\u00facleo m\u00e1s pesado, liber\u00e1ndose una gran cantidad de energ\u00eda. Una central de fusi\u00f3n nuclear generar\u00eda energ\u00eda mediante la fusi\u00f3n de \u00e1tomos de deuterio y tritio, obteni\u00e9ndose helio como producto. El deuterio puede ser extra\u00eddo del agua de mar y el tritio se producir\u00eda por transmutaci\u00f3n de litio, que es un elemento com\u00fan en los suelos. Este tipo de central no producir\u00eda emisiones de gases de efecto invernadero, operar\u00eda en continuo para satisfacer la demanda y los subproductos producidos presentar\u00edan una menor peligrosidad radiactiva que en las plantas de fisi\u00f3n nuclear.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2012\/07\/Imagen1.png\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-131653 alignleft\" title=\"Imagen1\" src=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2012\/07\/Imagen1.png\" alt=\"\" width=\"461\" height=\"162\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Para que la fusi\u00f3n ocurra se deben alcanzar temperaturas de unos 100 millones de grados cent\u00edgrados con el fin de que los n\u00facleos tengan la suficiente energ\u00eda para unirse venciendo las repulsiones nucleares. A esas temperaturas la materia se encuentra en forma de plasma, constituido por n\u00facleos y electrones libres. Adem\u00e1s, es preciso que se produzcan una cantidad de reacciones suficiente para que, por lo menos, se recupere la energ\u00eda invertida. Para obtener una cierta cantidad de energ\u00eda generada por fusi\u00f3n es necesario mantener confinado el plasma durante el tiempo necesario para que ocurra un n\u00famero suficiente de reacciones. Las altas temperaturas de reacci\u00f3n plantean la dificultad del confinamiento puesto que no existe ning\u00fan material capaz de resistir esas condiciones. Para obtener el confinamiento del plasma en un reactor de fusi\u00f3n se han propuesto dos sistemas. El confinamiento magn\u00e9tico y el confinamiento inercial.<\/p>\n<p>En la fusi\u00f3n por confinamiento magn\u00e9tico se mantiene confinado el plasma mediante campos magn\u00e9ticos muy intensos que tienen la capacidad para curvar las trayectorias de las part\u00edculas cargadas. El dispositivo dise\u00f1ado para ello se denomina TOKAMAK y es una c\u00e1mara toroidal provista de unas bovinas superconductoras que generan el campo magn\u00e9tico utilizado para confinar el plasma. En este caso el calentamiento se realiza mediante microondas u otras fuentes de energ\u00eda. Esta es la tecnolog\u00eda utilizada en el ITER que se est\u00e1 construyendo en Francia.<\/p>\n<p>En el confinamiento inercial una peque\u00f1a pastilla de combustible se comprime y se calienta mediante un rayo l\u00e1ser de elevada energ\u00eda de tal forma que la fusi\u00f3n ocurre antes de que los \u00e1tomos puedan separarse. El objetivo del NIF de estados Unidos es alcanzar la fusi\u00f3n por compresi\u00f3n y calentamiento de una peque\u00f1a c\u00e1psula de deuterio y tritio utilizando la energ\u00eda de 192 rayos l\u00e1ser de elevada energ\u00eda. En este proceso la c\u00e1psula de combustible se comprimir\u00e1 alcanzando una densidad 100 veces mayor que la del plomo s\u00f3lido y se calentara a m\u00e1s de 100 millones de grados cent\u00edgrados. En la etapa de compresi\u00f3n los rayos X generados por la irradiaci\u00f3n del l\u00e1ser ceden su energ\u00eda a la parte exterior de la esfera que r\u00e1pidamente se expande hacia el exterior. Esto produce que el resto del combustible se mueva hacia al interior formando una estructura densa uniforme. Para producir la ignici\u00f3n ser\u00e1 necesario un segundo pulso que transfiera 20 kJ de energ\u00eda en un punto de 35 micras de tama\u00f1o en unos pocos picosegundos, calentando el combustible hasta la temperatura de de ignici\u00f3n e iniciando la reacci\u00f3n termonuclear.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2012\/07\/Imagen2.png\"><img decoding=\"async\" class=\"alignleft  wp-image-131654\" title=\"Imagen2\" src=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2012\/07\/Imagen2.png\" alt=\"\" width=\"471\" height=\"198\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>En cuanto al funcionamiento del l\u00e1ser del NIF, los rayos recorren un largo camino de 1500 m desde su generaci\u00f3n en el oscilador principal hasta el centro de la c\u00e1mara del combustible de combustible. El oscilador principal genera un pulso de rayo l\u00e1ser que se divide y conduce a los m\u00f3dulos de amplificaci\u00f3n A continuaci\u00f3n, los rayos l\u00e1ser pasan a trav\u00e9s de una serie de amplificadores que aumentan su energ\u00eda de forma exponencial desde 1 billon\u00e9sima de Julio hasta 4 millones de Julios y esto ocurre en 5 millon\u00e9simas de segundo. Un complejo sistema de espejos alinean los 192 rayos en una configuraci\u00f3n esf\u00e9rica de tal forma que \u00e9stos pueden ser enfocados en el centro exacto de la c\u00e1mara que es una esfera de 10 m de di\u00e1metro.<\/p>\n<p align=\"center\"><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2012\/07\/Imagen32.jpg\"><img decoding=\"async\" class=\"alignleft  wp-image-131655\" title=\"Imagen3\" src=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2012\/07\/Imagen32.jpg\" alt=\"\" width=\"482\" height=\"133\" srcset=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2012\/07\/Imagen32.jpg 482w, https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/files\/2012\/07\/Imagen32-300x82.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 482px) 100vw, 482px\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>En conclusi\u00f3n, el disparo de 500 TW conseguido por el NIF es un paso adelante para obtener m\u00e1s energ\u00eda mediante fusi\u00f3n de la necesaria para iniciar el proceso. Aunque la ignici\u00f3n aun no se ha demostrado, los responsables del centro dicen haber recorrido el 75 % del camino para alcanzar esta proeza que prev\u00e9n para los pr\u00f3ximos 6-18 meses.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El pasado 5 de julio, cient\u00edficos del National Ignition Facility (NIF) de Estados Unidos batieron el record\u00a0 del l\u00e1ser m\u00e1s potente del mundo, consiguiendo crear un pulso de luz con una potencia de 500 Teravatios, lo que es equivalente a 1.000 veces la cantidad de energ\u00eda que usa Estados Unidos en cualquier momento. Estos elevados niveles de energ\u00eda y potencia son clave para el desarrollo de las tecnolog\u00edas de fusi\u00f3n nuclear mediante confinamiento inercial. Entre las misiones del NIF est\u00e1 proporcionar a los cient\u00edficos el conocimiento necesario para crear la ignici\u00f3n de fusi\u00f3n y la futura producci\u00f3n de energ\u00eda. 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