EEUU tiene varias instalaciones científicas públicas y privadas dedicadas a la investigación en el ámbito de la fusión nuclear. El Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (California), el Centro de Fusión y Ciencia del Plasma del Instituto Tecnológico de Massachusetts (Massachusetts), el Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (Nueva Jersey), el Laboratorio Nacional de Los Alamos (Nuevo México) o el Laboratorio Nacional Oak Ridge (Tennessee) son algunos de los más importantes, aunque pronto estará lista una nueva instalación.
Y es que la Universidad Estatal de Colorado (EEUU) va a construir en su campus de Foothills unas nuevas instalaciones que estarán especializadas en el desarrollo de láseres de alta potencia diseñados para ser utilizados en experimentos de fusión nuclear. De hecho, el edificio en el que residirán se llamará Instalación de Láseres de Tecnología Avanzada para Aplicaciones y Ciencia (se conocerá como ATLAS por su denominación en inglés), y albergará varios láseres de alta intensidad y alta frecuencia que podrán disparar simultáneamente sobre un único objetivo.
Según los responsables de la Universidad de Colorado los láseres de ATLAS serán capaces de entregar en un único punto del espacio en el que estará colocado el combustible utilizado en la reacción de fusión casi 7 petavatios de potencia. Es una auténtica barbaridad. No obstante, lo más importante es que su calibración será tan precisa que los láseres coincidirán en un punto con la anchura de un pelo humano durante aproximadamente 100 cuatrillonésimas partes de un segundo. Todo para impulsar la investigación en fusión nuclear, y también la ciencia básica.
EEUU sigue apostando por la fusión nuclear mediante confinamiento inercial
La futura presencia de los láseres de alta potencia en ATLAS refleja que los experimentos de fusión que van a realizar los investigadores de la Universidad de Colorado van a recurrir al confinamiento inercial, y no al confinamiento magnético empleado, por ejemplo, en los reactores experimentales JET, JT-60SA o ITER. En el confinamiento inercial el combustible constituido por los núcleos de deuterio y tritio se introduce en un encapsulado en forma de microbola y se coloca en el interior de una cámara en la que están instalados los láseres de alta energía.
«El confinamiento inercial es más sencillo que el magnético, pero conlleva el desafío de concentrar de forma simétrica la energía de los láseres sobre la diminuta bola de combustible que aglutina el deuterio y el tritio»
Su propósito es concentrar de forma simultánea y abrupta toda su energía en el contenido de la cápsula para que el combustible se caliente, se condense y se comprima de forma súbita, dando lugar así a la fusión de los núcleos de deuterio y tritio. Sea como sea actualmente la viabilidad de la fusión por confinamiento magnético para generar electricidad es mayor. Estas declaraciones de Carlos Alejaldre cuando aún era el director general del CIEMAT describen con claridad el escenario en el que nos encontramos:
«Creo que la fusión inercial no va a llegar antes. El confinamiento inercial es muy similar a los explosivos termonucleares, lo que ha provocado que las instituciones que respaldan económicamente esta investigación sean mayoritariamente los departamentos de defensa de los países involucrados en su desarrollo, como Estados Unidos o Francia. Una de sus ventajas fundamentales es que desde un punto de vista tecnológico el confinamiento inercial es más sencillo que el magnético, pero conlleva el desafío de concentrar de forma simétrica la energía de los láseres sobre la diminuta bola de combustible que aglutina el deuterio y el tritio».
En cualquier caso, los responsables de ATLAS defienden que su propósito es llevar a cabo experimentos que contribuyan tanto al desarrollo de la energía de fusión como al de otras disciplinas que también pueden beneficiarse de la tecnología derivada de los láseres de alta potencia, como la medicina. Heike Freund, la directora de operaciones de Marvel Fusion, asegura que «la energía de fusión tiene el potencial de revolucionar el enfoque hacia la energía sostenible, proporcionando una fuente de energía prácticamente ilimitada y limpia». Sí, no cabe duda de que esa es la idea, y la llegada de un nuevo laboratorio de investigación es a todas luces una buena noticia, sobre todo si se va a dedicar a la ciencia básica y no al desarrollo de armamento avanzado.
Imagen | Laboratorio Nacional Lawrence Livermore
Más información | Interesting Engineering
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