Fusión nuclear: ¿energía limpia al alcance de todos?
“Si en un cataclismo, todo el conocimiento científico fuera destruido y solo una frase pasara a la siguiente generación de criaturas, ¿qué frase contendría la mayor cantidad de información en la menor cantidad de palabras? Yo creo que es la hipótesis atómica, que todas las cosas están hechas de átomos — pequeñas partículas que se dan vuelta en movimiento perpetuo, atrayéndose entre sí cuando están a una distancia pequeña, pero repeliéndose cuando se aprietan unas contra otras. En esa única frase, verás, hay una enorme cantidad de información acerca del mundo, si solo se aplica un poco de imaginación y razonamiento.”
— Richard Feynman
Sales afuera de tu casa a las 12 del día en un día de verano y lo sientes: el calor del sol pegando en tu piel. Tan caliente que te quema si no te pones bloqueador, a pesar de que está a millones de kilómetros de ti.
Lo que hace al sol tan caliente es un proceso llamado fusión nuclear, y eso es lo que científicos del US National Ignition Facility en California lograron crear en el laboratorio y que fue anunciado la semana pasada.
¿Qué es la Fusión nuclear? ¿Hiroshima y Nagasaki?
No. La bomba nuclear que pulverizó las ciudades del país nipón se basa en el proceso de fisión nuclear: romper átomos grandes como el uranio.
La fusión nuclear es el proceso contrario: juntar átomos chicos como el hidrógeno para crear átomos más grandes. Lo fascinante de la fusión es que es un proceso que genera más energía de la que se necesita para crearla y eso es lo que tiene a todo el mundo hype al respecto.
El sol es capaz de lograr fusión usando la fuerza de gravedad. En el sol hay tanta materia que los átomos en el centro son aplastados por los de afuera hasta lograr que se junten convirtiéndose en nuevos átomos más grandes. Una fusión de átomos.
El átomo resultante es más liviano que la suma de sus partes, es decir, hay una fuga de pedazos de átomos, neutrones, que sale proyectada. Por muy pequeña que sea la masa que se escapa, la ecuación de Einstein E=mc^2 nos dice que la energía es proporcional al cuadrado de la velocidad de la luz: esa pequeña fuga es muchísima energía.
Fusión y fisión nuclear
La otra forma de sacar energía del núcleo atómico es romper átomos o hacer fisión nuclear (lo que hizo la bomba atómica o lo que hace un reactor nuclear).
Romper átomos es más fácil que fusionarlos: se disparan neutrones, que no tienen carga, al núcleo de un átomo grande como el uranio. El problema es que este proceso genera desechos radioactivos que se demoran miles de años en decaer.
En cambio, en la fusión nuclear tenemos que juntar dos núcleos que están cargados positivamente: es como tratar de juntar aceite con agua para formar un solo compuesto, porque hay que superar la barrera eléctrica de dos cargas que se repelen. Una vez que la pasamos, las fuerzas nucleares internas empiezan a ser más fuertes que la repulsión eléctrica y los átomos se pegan como si le hubieses puesto La Gotita, “nada nada los despega”, creando nuevos átomos con mayor masa.
Este proceso genera más energía que la bomba atómica y lo mejor de todo, el desecho que genera es simplemente helio, un átomo poco reactivo (el mismo que se usa para inflar globos que se pegan al techo y para hablar como minion, entre otras cosas). Como combustible, lo único que se necesita es hidrógeno, el elemento más abundante del universo.
Más energía, nada de desechos radioactivos, combustible prácticamente ilimitado. Por eso, la búsqueda de la fusión nuclear lleva más de 70 años de investigación ininterrumpida. Están tratando de crear una estrella acá en la tierra.
Para lograrlo, los científicos pusieron deuterio y tritio, que son átomos de hidrógeno, pero con uno y dos neutrones, dentro de un cilindro de oro de 1 centímetro de largo. El cilindro lo calentaron con 192 lásers gigantes y llevaron la temperatura del sistema a 3 millones de grados celsius. Más caliente que la superficie del sol.
¿La solución para el calentamiento global?
Este es un primer paso en una tecnología que cambiará por completo la forma en que generamos energía. Energía limpia, sin contaminación y sin desechos radioactivos. Aun así, no esperaría con los brazos cruzados. Para el momento en que la fusión nuclear pueda ser usada de forma masiva, puede que sea demasiado tarde.
Como dijo Justin Wark, profesor de física de la Universidad de Oxford, preguntar cuándo podremos usar esta energía para consumo humano es como preguntarle a los hermanos Wright cuando vamos a tener un avión de pasajeros cruzando el atlántico justo después de su primer vuelo. Aún es muy pronto para saberlo.