Por : Rolando Paucar Jauregui / Físico Nuclear

Blogs.Perú 21.pe.- Como se sabe, la fusión nuclear es el proceso que tiene lugar en el corazón del Sol. Allí, debido a las altísimas temperaturas y a las enormes presiones, los núcleos de los átomos de hidrógeno vencen la repulsión electrostática que los separa, se funden entre sí dando lugar a átomos de helio y liberando una gran cantidad de energía.

Es lo contrario a lo que ocurre en los reactores de las centrales nucleares tradicionales que se basan en la fisión; es decir, en el aprovechamiento de la energía que se libera de la división del núcleo del átomo. 

Hay formas de conseguir la energía nuclear de fusión, el confinamiento magnético y el confinamiento inercial. El confinamiento magnético consigue crear y mantener la reacción gracias a grandes campos magnéticos que hacen las veces de muros de contención de las cargas nucleares.  Puesto que el plasma esta formado por partículas cargadas, estas deben moverse describiendo hélices a lo largo de las líneas magnéticas. Disponiendo estas líneas de manera que se cierren sobre sí mismas y estén contenidas en una región limitada del espacio, las partículas estarán confinadas a densidades más modestas durante tiempos lo suficientemente largos como para conseguir muchas reacciones de fusión.

En el caso del confinamiento inercial, el calentamiento se consigue con láseres de gran potencia y el confinamiento del plasma con la propia inercia de la materia. Este plasma se contiene por muy poco tiempo (microsegundos), pero a densidades muy altas (produciéndose muchas reacciones).  La investigación actual se está inclinando más por el confinamiento magnético. 

El Proyecto ITER, "camino" en latín, tiene como objetivo demostrar que se puede obtener energía de la fusión de los núcleos de los átomos de hidrogeno. Como todo proyecto no solo es necesario determinar la viabilidad técnica sino también económica de la fusión nuclear por confinamiento magnético para la generación de energía eléctrica, como fase previa a la construcción de una instalación de demostración comercial.

En el contexto casi siempre desfavorable para la energía nuclear como alternativa tecnológica energética, se le atribuye no ser limpia, el proyecto ITER resulta una alternativa más que interesante, importante pues si resulta exitoso se estaría nada menos que resolviendo la crisis energética, sin destruir el medio ambiente. Este proyecto está integrado por grupos de investigadores de Canadá, China, Corea del Sur, Estados Unidos, Japón, Rusia y la Unión Europea (UE) y lleva décadas trabajando en el desarrollo de un reactor de fusión con el que poder demostrar que este método de producción energético es viable. 

La idea es que el ITER produzca helio a partir de núcleos ligeros como el deuterio y el tritio, variedades o isótopos de núcleos de hidrógeno, el elemento más simple del Universo. La dificultad reside en que para iniciar reacciones termonucleares de fusión se requiere calentar un gas de deuterio y tritio a temperaturas cercanas a los 100 millones de grados. De tal manera se obtiene plasma, un estado de la materia en el que se vence la repulsión entre los núcleos de los átomos.

Este plasma debe confinarse en un espacio relativamente reducido para que los núcleos de deuterio y tritio choquen entre sí y se unan produciendo un núcleo de helio y un neutrón. En vista de que no hay recipiente que soporte ese calor, el plasma se retiene con campos magnéticos mediante potentes imanes, que forran las paredes del túnel del reactor. 

Entre las tecnologías empleadas para la construcción y posterior funcionamiento y mantenimiento de este proyecto destacan la robótica, superconductividad, microondas, aceleradores y los sistemas de control. Cabe mencionar que en el reactor nuclear del  ITER no se producirá energía eléctrica, se probarán las soluciones a los problemas que necesitan ser resueltos para hacer viables los futuros reactores de fusión nuclear. Se estima que este ambicioso proyecto de investigación dará sus primeros resultados a partir del 2050.

En nuestro país hemos trabajado durante muchos años con la tecnología de la fisión del uranio, tenemos dos reactores nucleares de investigación que han permito principalmente la formación de profesionales nucleares y la producción de neutrones para sus múltiples aplicaciones.