Confirmen que han fet un pas fonamental perquè l'energia de fusió sigui útil

2022/12/13 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Energia berriztagarriak
• Energia
• Fisika

Generació d'energia superior a la lliurada al sistema de reacció de fusió. És una condició indispensable per a disposar d'energia de fusió disponible. I així ho ha confirmat el Govern dels EUA Lawrence Livermore ha estat aconseguit en la Planta NIF Ignizio del laboratori el 5 de desembre per confinament inercial.

L'energia de fusió és el tipus d'energia que es produeix en les estrelles, per exemple en el sol. La calor del Sol (1500 °C) i les enormes gravidades reaccionen els àtoms de l'hidrogeno, que aquests es fusionen formant heli. Al seu torn, s'allibera una gran quantitat d'energia.

Volen fer la mateixa reacció que el NIF, de manera eficient i controlada, per a utilitzar-la com a combustible. L'objectiu final és ser una font d'energia neta, barata i inesgotable. No obstant això, aconseguir les condicions del Sol en la Terra no és fàcil. Intenten obtenir el NIF mitjançant el confinament inercial.

El confinament inercial consisteix a escalfar i comprimir dos isòtops (deuteri i triti, tots dos barats i abundants) de l'hidrogen perquè es fusionessin. Quan es fusionen es forma un àtom d'heli, un neutró lliure i una gran quantitat d'energia.

L'energia necessària per a això es genera mitjançant làser. De fet, el NIF és la major instal·lació mundial de làser d'alta energia. Compta amb 192 làsers, sent capaç de generar 100 vegades més energia que els sistemes de rebuts anteriors.

L'ignició es produeix quan es genera més energia que els làsers per a fusionar hidrogen. La NIF va iniciar els seus experiments l'any 2010, i ara anuncien que han obtingut 2,5 megajoules, de 2,1 megajoules. És a dir, han aconseguit un 120% més d'energia que la lliurada.

És un gran pas endavant, ja que han demostrat que l'ignició per confinament inercial és assolible. Però la quantitat d'energia que han aconseguit és molt petita i l'energia que han hagut d'aportar és excessiva. És a dir, el camí que va des d'aquí fins a les centrals nuclears de fusió és encara molt llarg i complicat.

Confinament magnètic

Paral·lelament al NIF, i amb la mateixa finalitat (control i obtenció eficient de l'energia de fusió), s'està utilitzant el confinament magnètic en altres laboratoris com a ITER. A França, la paraula Iter és l'acrònim en anglès de Reactor Internacional Termonuclear Experimental (International Thermonuclear Experimental Reactor), mentre que en llatí significa “camí”. I aquí el camí també està sent llarg.

En l'ITER els làser se substitueixen per camps magnètics per a aconseguir la fusió dels hidrògens isòtops. Anteriorment, en el laboratori JET del Regne Unit es va demostrar que aquesta tecnologia és vàlida per a la fusió i els objectius d'ITER són ambiciosos.

D'una forma o una altra, l'energia produïda és neta i les matèries primeres són pràcticament inesgotables. També es produeixen alguns materials radioactius que deixen de ser radioactius en menys d'anys. I, a diferència de la fissió, el tipus de reacció que s'utilitza en les centrals nuclears, és totalment segura. Tot això fa que l'energia de fusió sigui tan atractiva. Tanmateix, hi ha un gran marge per a obtenir experimentalment en el laboratori i fer-lo de manera rendible en les centrals. En altres paraules, la crisi energètica actual no se superarà gràcies a l'avanç d'avui.