Energía de fusión: "Si podemos"

12 de enero de 2009

por Laurence Hecht

Jefe de redacción de la revista 21st Century Science & Technology

John Nuckolls, exdirector del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, propuso una estrategia de 10 años para alcanzar la fusión láser, lo que dijo se podría lograr on un 10 por ciento de los $150 mil millones de dólares proyectados para el programa energético del presidente electo Obama. El contenido de la propuesta del Dr. Nuckolls toca temas de ciencia que no son bien conocidos por la población en general actual, pero que deberían.

En la fusión láser, los rayos láser concentrados comprimen mediante una onda de choque un blanco pequeño de deuterio, combinado algunas veces con tritio. El choque ocasiona que el deuterio, un isótopo de hidrógeno que se produce naturalmente, presente en el agua de mar, y tritio para combinarlo, forme un núcleo de helio y un neutrón. La masa del núcleo de helio resultante es menor que los núcleos componentes, y la diferencia en masa se libera en forma de energía, de acuerdo con la famosa ecuación E = mc2. La energía liberada por la fusión es varias veces mayor que la que se produce con la fisión de un núcleo de uranio, que es millones de veces mayor que la energía liberada al quemar una molécula de petróleo o gas natural. El calor de la energía de fusión puede mover así turbinas eléctricas con una eficacia mucho mayor que cualquier otra fuente energética conocida, y se puede utilizar también en un dispositivo conocido como antorcha de fusión, para descomponer en sus elementos constituyentes minerales en bruto o hasta basura.

El Dr. Nuckolls, quien encabezó durante muchos años la investigación sobre fusión láser en el laboratorio nacional, propuso "cuatro pasos para la energía de fusión". (1) Construir un módulo de energía láser con eficiencia mayor al promedio, una fábrica de producción de blancos para el láser y una cámara de fusión; (2) constuir un sistema energético de fusión inercial aumentado con capacidad para generar calor; (3) construir una máquina de fusión; (4) construir una planta de energía de fusión.

La energía de fusión por ignición láser, conocida más generalmente como confinamiento inercial, ya se había demostrado repetidamente, y era una de las rutas principales que se estaban intentando cuando el programa nacional de energía de fusión fue desmantelado de hecho en los 1980. Nuckolls estaba trabajando sobre lo que se necesitaba para convertir lo que era una demostración que probaba un principio en laboratorio, en un proyecto de generación de energía comercialmente viable.

La producción de energía de fusión por confinamiento inercial está relacionada a la manera en que se detona una bomba de hidrógeno y por lo tanto surgió en los laboratorios nacionales como uno de los resultados indirectos pacíficos de la investigación militar. En uno de los métodos de fusión láser conocido como energía indirecta, se usa una cámara cerrada conocida como hohlraum para enfocar los rayos X térmicos, producidos por el calor del láser, que a su vez puede conducir a la fusión nuclear. Los blancos hohlraum de energía indirecta se usan para simular pruebas con armas termonucleares. Una de las claves de la técnica tiene que ver con el entendimiento de la singularidad que ocurre cuando se forma una onda de choque. Las investigaciones soviéticas en este campo estuvieron estimuladas por el documento famoso del físico matemático del siglo 19, Bernhard Riemann, quien predijo la aparición de las ondas de choque sonoras décadas antes de que se pudieran comprobar experimentalmente.

Otros métodos de fusión por confinamiento inercial no requieren de láseres. Entre estos esta el Z-pinch, en el que la vaporización de alambres finos mediante una corriente eléctrica intensa causa una compresión del alambre (Z-pinch) que produce rayos X que impulsa la fusión en el blanco. En otro método, propuesto recientemente por el Dr. Friedwardt Winterberg, la descarga de alto voltaje de un acelerador del tipo temprano, conocido como un Generador Marx, produce una presión de campo magnético instantáneo muy poderosa que comprime un blanco de deuterio-tritio en forma de cono, usando una ingeniosa geometría.

El Dr. Nuckoll hizo su propuesta de "Sí podemos" en la reunión anual de Fusion Power Associates, celebrada en Livermore, California entre el 3 y 4 de diciembre del 2008, en donde él y su compañero pionero en la fusión, Richard F. Post recibieron Reconocimientos Especiales por sus contribuciones pioneras al desarrollo de la energía de fusión. El Dr. Post, ahora de noventa años, fue uno líder en el desarrollo de otra de las ramas principales de la investigación de la energía de fusión, conocida como confinamiento magnético.

Desde los 1970, LaRouche ha venido promoviendo los esfuerzos por desarrollar la energía de fusión termonuclear. Su política energética hace un llamado por un desarrollo inmediato de la energía nuclear, incluyendo un rápido apertrechamiento de una nueva cuarta generación de reactores de alta temperatura, una expansión de la investigación y el desarrollo de la energía de fusión termonuclear, y un apoyo extendido para la investigación sobre los efectos nucleares anómalos implicados en el fenómeno de la fusión en frio.