¿Cómo es el proceso de la fusión?

La fusión nuclear: Un sol en la Tierra

La promesa de una energía limpia, segura y prácticamente inagotable ha impulsado la investigación sobre la fusión nuclear durante décadas. Imitando el proceso que alimenta al sol, la fusión ofrece la posibilidad de revolucionar la generación de energía en nuestro planeta. Pero, ¿cómo funciona exactamente este proceso que promete tanto?

En esencia, la fusión nuclear consiste en la unión de dos núcleos atómicos ligeros, generalmente isótopos del hidrógeno como el deuterio y el tritio, para formar un núcleo más pesado, como el helio. Este proceso, aparentemente simple, requiere condiciones extremas de temperatura y presión para superar la repulsión electrostática natural entre los núcleos cargados positivamente. Imaginemos intentar juntar dos imanes por sus polos iguales: se repelen. De manera similar, los núcleos atómicos se repelen entre sí.

Para vencer esta fuerza repulsiva y forzar la unión de los núcleos, se necesita una cantidad ingente de energía, equivalente a la que existe en el núcleo de una estrella. Alcanzando temperaturas de millones de grados Celsius, los átomos se ionizan, formando un plasma, un estado de la materia donde los electrones se separan de los núcleos. En este estado plasmático, los núcleos tienen suficiente energía cinética para superar la repulsión y acercarse lo suficiente como para que la fuerza nuclear fuerte, la que mantiene unidos los protones y neutrones dentro del núcleo, entre en juego y los fusione.

El resultado de esta fusión es la formación de un núcleo más pesado y la liberación de una enorme cantidad de energía, principalmente en forma de partículas subatómicas energéticas, como neutrones. Esta energía liberada es significativamente mayor que la liberada en la fisión nuclear, el proceso utilizado en las centrales nucleares actuales, y no produce residuos radiactivos de larga duración, lo que la convierte en una fuente de energía potencialmente más limpia y segura.

Lograr la fusión nuclear en la Tierra presenta desafíos tecnológicos considerables. Confinar y controlar el plasma a temperaturas tan elevadas requiere sistemas sofisticados, como los tokamaks y los stellarators, que utilizan campos magnéticos para contener el plasma y evitar que entre en contacto con las paredes del reactor. Mantener estas condiciones de temperatura y presión durante el tiempo suficiente para que se produzca una reacción de fusión sostenida y que la energía generada supere la energía invertida es el objetivo principal de la investigación actual.

A pesar de los desafíos, los avances recientes en la ciencia y la ingeniería de la fusión han sido prometedores, acercándonos cada vez más a la realización de la energía de las estrellas en la Tierra. La fusión nuclear no solo ofrece una solución potencial a la creciente demanda energética mundial, sino que también representa una oportunidad para un futuro energético más limpio y sostenible para las generaciones venideras.