¿Qué es la energía de fusión?

Fusion Energy es la extracción de energía de los enlaces entre las partículas en los núcleos de los átomos fusionando esos núcleos. Para obtener la mayor cantidad de energía, elementos ligeros e isótopos como hidrógeno, deuterio, tritio y helio deben usarse, aunque cada elemento con un número atómico más bajo que el hierro puede producir energía neta cuando se fusiona. La fusión contrasta con la fisión, el proceso por el cual la energía se genera separando núcleos pesados ​​como uranio o plutonio. Ambos se consideran energía nuclear, pero la fisión es más fácil y mejor desarrollada. Todas las centrales nucleares actuales operan en función de la energía de fisión, pero muchos científicos esperan que una planta de energía basada en la energía de fusión se desarrolle antes de 2050.

Hay bombas nucleares basadas en energía de fisión y energía de fusión. Las bombas A convencionales se basan en la fisión, mientras que las bombas H, o bombas de hidrógeno, se basan en la fusión. La fusión convierte de manera más eficiente la materia en energía, produciendo más calor y TEMeratura cuando el proceso se canaliza en una reacción en cadena. Por lo tanto, las bombas H tienen rendimientos más altos que las bombas A, en algunos casos más de 5,000 veces más altas. Las bombas H usan un "refuerzo" de fisión para alcanzar la temperatura requerida para la fusión nuclear, que es de aproximadamente 20 millones de grados Kelvin. En una bomba H, aproximadamente el 1% de la masa de reacción se convierte directamente en energía.

La energía de la fusión, no la fisión, es la energía que alimenta el sol y produce todo su calor y luz. En el centro del sol, aproximadamente 4,26 millones de toneladas de hidrógeno por segundo se convierten en energía, produciendo 383 yottawatts (3.83 × 10 26 w) o 9.15 × 10 ^{10 Megatones de TNT por segundo. Esto suena como mucho, pero en realidad es bastante suave teniendo en cuenta la masa total y el volumen del sol. La tasa de producción de energía en el núcleo del sol es solo aproximadamente 0.3 w/m 3 (vatios por cúbicomedidor), más de un millón de veces más débil que la producción de energía que tiene lugar en un filamento de bombilla. Solo porque el núcleo es tan grande, con un diámetro equivalente a aproximadamente 20 tierras, genera tanta energía total.}

Durante varias décadas, los científicos han estado trabajando para aprovechar la energía de la fusión para las necesidades del hombre, pero esto es difícil debido a las altas temperaturas y presiones involucradas. Usando energía de fusión, una unidad de combustible del tamaño de un rodamiento de bolas pequeñas puede producir tanta energía como un barril de gasolina. Desafortunadamente, todos los intentos de generación de energía de fusión a partir de 2008 han consumido más energía de la que han producido. Hay dos enfoques básicos: use un campo magnético para comprimir un plasma a la temperatura crítica (fusión de confinamiento magnético), o láseres de fuego en un objetivo tan intenso que lo calientan más allá del umbral crítico para la fusión (fusión de confinamiento inercial). Ambos enfoques han recibido fondos significativos, con la naciónAl centro de encendido (NIF) intentando fusión de confinamiento inercial y en línea en 2010, y el reactor experimental termonuclear Internacional (ITER) tratando de fusión de confinamiento magnético y viene en línea en 2018.

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