Récord mundial de fusión nuclear

La fusión nuclear es el proceso mediante el cual el Sol y las estrellas producen luz y calor. La energía se genera fusionando entre sí núcleos de átomos, lo que forma un núcleo atómico de un elemento químico más pesado.

La fisión nuclear, en cambio, obtiene energía fragmentando ciertos núcleos atómicos pesados. Este es el proceso que usan hoy en día todas las centrales nucleares en servicio.

Una de las principales ventajas de la fusión nuclear artificial es que no genera residuos peligrosos como sí lo hace la fisión. Además, el combustible nuclear para la fusión puede ser simplemente hidrógeno, sin la radiactividad que poseen el uranio, el plutonio y otros elementos utilizados como combustible para la fisión y que no resultan fáciles de obtener.

Por desgracia, el desarrollo de un reactor nuclear de fusión nuclear es un reto tecnológicamente mucho más difícil de lo que lo fue el de los reactores de fisión nuclear. La fusión solo puede darse a temperaturas y presiones sumamente altas. Además, no basta con conseguir que funcione sino que la central de fusión nuclear que se construya debe suministrar electricidad a un precio lo bastante barato como para resultar competitivo.

Uno de los retos a los que se enfrentan los diseños de reactor de fusión nuclear es regular el flujo de calor y de partículas en el interior del reactor. Particularmente problemática ha venido siendo la gestión del plasma ultracaliente, el cual debe mantenerse confinado mediante un campo magnético.

El equipo de científicos del reactor experimental de fusión nuclear europeo JET (Joint European Torus), uno de los más grandes y potentes del mundo, ha logrado un gran éxito en el camino hacia la producción de energía mediante plasmas de fusión nuclear. En el reciente experimento que ha batido el récord, las reacciones de fusión en el JET liberaron un total de 69 megajulios de energía durante cinco segundos, empleando para ello 0,2 miligramos de combustible nuclear. Concretamente, fueron utilizados deuterio y tritio, dos isótopos del hidrógeno. Esta combinación es la más común en todos los diseños de reactor de fusión nuclear orientados a la producción de energía comercialmente viable. Cuando el deuterio y el tritio se fusionan juntos, se crea helio y se liberan vastas cantidades de energía.

Recreación artística de dos átomos con sus núcleos a punto de experimentar una fusión nuclear. (Ilustración: Amazings / NCYT)

El reactor JET es de tipo tokamak. Los reactores con este diseño emplean potentes campos magnéticos para confinar plasma en una estructura con forma de toro (básicamente un cilindro con los extremos unidos conformando un anillo).

Los reactores de fusión nuclear de la clase tokamak son los más utilizados. El término tokamak proviene del nombre ruso del primer reactor de esta clase, desarrollado en Rusia en la década de 1960.

El JET está emplazado en Culham, cerca de Oxford, en el Reino Unido. JET fue diseñado y construido conjuntamente por los miembros del programa europeo de fusión EUROfusion y ha sido dirigido conjuntamente desde 1983. (Fuente: NCYT de Amazings)