La fusión nuclear es un proceso que se desarrolla a partir de la unión de varios núcleos de átomos de carga análoga, que forma un núcleo de mayor peso. A la vez que esto ocurre, se libera o se absorbe una cantidad muy grande de energía, que convierte la materia en plasma.
En otras palabras, la fusión nuclear consiste, fundamentalmente, en la unión de, al menos, dos núcleos ligeros para formar un núcleo más pesado, para liberar energía. Dependiendo del combustible que se use, la fusión desprenderá más o menos energía, pero todos concuerdan en que la reacción más fácil de conseguir es la del hidrógeno.
En la fusión nuclear del hidrógeno, dos protones se acercan lo suficiente para que su interacción nuclear supere la repulsión eléctrica mutua y se libere energía. En la naturaleza también ocurre fusión nuclear en las estrellas. Incluido el Sol, el que en su centro alcanza temperaturas cercanas a los 15 millones grados kelvin.
El Sol también produce su energía por la fusión nuclear del hidrógeno, y esas reacciones de fusión se llaman termonucleares, debido a la cantidad de calor que generan.
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Fusión nuclear del hidrógeno
El hidrógeno es el elemento químico predominante en el universo y constituye aproximadamente el 75 % de la materia visible. El hidrógeno forma compuestos fácilmente con la mayoría de los elementos y está presente en el agua.
Y como para las reacciones de fusión nuclear se requieren núcleos ligeros, se utilizan dos de los isótopos de este elemento: el Deuterio y el Tritio. En particular, el Deuterio es un isótopo estable del hidrógeno, que está formado por un protón y un neutrón. Su presencia en el agua es de un átomo por cada 6.500 átomos de hidrógeno, por ello en el agua de mar existen 34 gramos de Deuterio por metro cúbico de agua.
Tiene un alto contenido energético, por eso con el Deuterio contenido en un litro de agua de mar, se obtiene el equivalente energético de 250 litros de petróleo.
La buena noticia es que la obtención de esos altos niveles de energía se consiguen sin la contaminación que produce el petróleo. Lo que, sin duda, nos dice que la fusión nuclear será la energía del futuro, porque es una energía limpia e inagotable, ya que proviene del agua.
Ventajas de la fusión nuclear
Las potencialidades de la fusión nuclear hacen de ella un recurso energético que se puede usar a gran escala, y sus ventajas en relación a otras fuentes de energía son:
Combustible abundante
- Como el combustible que necesita el reactor para la fusión nuclear es el hidrógeno, y este se extrae del agua, tenemos una fuente ilimitada de combustible.
- Como los océanos están uniformemente repartidos en la geografía mundial, hay suficiente agua para cubrir el consumo de energía del planeta por muchísimos años.
- Como el planeta está compuesto por un 96,5 % de agua salada (los océanos), la obtención del hidrógeno es fácil y asequible.
- Esta abundancia de hidrógeno lo convierte en un combustible abundante y barato.
Sistema seguro
- Si una instalación de fusión nuclear deja de funcionar, el reactor se apaga inmediatamente, sin ningún peligro de fusión no nuclear.
- Es un sistema esencialmente seguro, porque su reacción no es en cadena y el reactor solo tiene combustible para 10 segundos.
- No es posible que se pierda el control del reactor y, si pasara, basta con cortar el suministro de combustible, lo que lo hace un sistema totalmente seguro.
Energía limpia
- Los gases producidos por la fusión nuclear no generan efecto invernadero, lo que la convierte en una energía limpia.
- La radioactividad que producen los neutrones emitidos en las reacciones de fusión se minimizan escogiendo cuidadosamente los materiales de baja activación.
- No es preciso almacenar los elementos del reactor más de cincuenta años, porque es una energía, de verdad, limpia.