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Tipos de Energia

Energía limpia, segura e ilimitada gracias a la fusión nuclear

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Es probable que términos como la fusión o la fisión nuclear nos resulten familiares, si bien a veces no tenemos claro de qué se tratan exactamente o dónde radica la diferencia entre ambos. Obtén más información sobre la energía nuclear de fisión.

Este texto pretende abordar cuestiones esenciales sobre la fusión del núcleo como el modo en  que se produce, las aplicaciones prácticas que de ella se obtienen  y la forma en la que ha cambiado nuestras vidas.

¿Qué es la fusión nuclear?

  • En un sentido amplio, una fusión sería la unión o la integración de dos o más elementos
  • En cuanto al término nuclear, sería aquello que se vincula a un núcleo, o sea, la parte esencial, interna o central de algo
  • El término fusión nuclear se refiere al terreno de la física
  • Así se denomina a la reacción producida cuando se unen dos núcleos atómicos ligeros, los cuales generan un núcleo más pesado que libera una gran cantidad de energía
  • La fusión originada en el núcleo, por ende, implica la unión de diferentes núcleos atómicos que a su vez representan una carga similar
  • El resultado del proceso se resume en la formación de un núcleo de mayor peso y en la liberación de energía
  • Tal particularidad hace que se trate de una reacción susceptible de ser provocada por el cuerpo humano en concretos ámbitos con el fin de generar energía, que en este caso sería energía nuclear. Aprende más sobre la energía nuclear – atómica aquí.
  • Resulta fundamental no confundir fusión nuclear con fisión nuclear. Mientras que en la fusión se produce la unión de dos o más núcleos ligeros, en la fisión se produce la rotura de un núcleo pesado mediante el bombardeo de neutrones. En ambos casos se libera energía

¿En qué consiste la fusión en el núcleo?

  • Recibe el nombre de fusión en el núcleo la reacción en la que dos núcleos muy ligeros se unen y forman un núcleo estable más pesado, con una masa algo inferior a la suma de los núcleos iniciales
  • El mencionado defecto de masa propicia un gran desprendimiento de energía. Sin ir más lejos, la energía producida por el Sol tiene este mismo origen
  • Para que se produzca la fusión, los núcleos que estén cargados positivamente se deben aproximar, venciendo así las fuerzas electrostáticas de repulsión
  • En la Tierra es imposible alcanzar la gran presión existente en el interior del Sol, por lo que la energía precisa para que los núcleos reaccionantes puedan vencer las interacciones, se ha de suministrar en forma de energía eléctrica o mediante la utilización de un acelerador de partículas
  • La solución a todas luces más viable es la fusión térmica. Dichas reacciones de fusión térmica se denominan reacciones termonucleares y se producen en los reactores de fusión y, principalmente, con los isótopos de hidrógeno
  • Que el hombre pueda aprovechar convenientemente la energía de fusión pasa por la investigación y el desarrollo de sistemas tecnológicos capaces de cumplir dos requisitos esenciales: calentar y confinar
  • Se requiere calentar para lograr un gas sobrecalentado (plasma) en el que los electrones salgan de sus órbitas y en el que los núcleos se puedan controlar por un campo magnético
  • Se requiere confinar para mantener la materia en estado de plasma o gas ionizado, de manera que quede encerrada en la cavidad del reactor durante el tiempo suficiente para poder reaccionar
  • Este tipo de reacciones resultan de lo más atractivas como fuente de energía, pues el deuterio no es un material radiactivo y además se encuentra en la naturaleza de un modo prácticamente ilimitado y de forma natural
  • En contraposición, el tritio no se presenta de forma natural y hay que añadirle el inconveniente de que es radiactivo
  • Ahora bien, las investigaciones se están centrando en las reacciones deuterio-tritio, dado que liberan una mayor energía y la temperatura a la que se produce la fusión es bastante menor que en las otras

Fusión nuclear en el Sol y las estrellas

  • La luz y el calor que percibimos por parte del Sol, como ya hemos comentado, es el resultado de estas reacciones nucleares de fusión
  • Los núcleos de hidrógeno chocan entre sí, fusionándose y dando lugar a un núcleo de helio más pesado, que a su vez libera una cantidad de energía enorme
  • La energía que se libera llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética

Este proceso no solo ocurre en el Sol. También se lleva a cabo un proceso de fusión en las estrellas:

  • La energía de las estrellas proviene de los procesos de fusión nuclear
  • En el interior de las estrellas, como el Sol, cuya temperatura interna es inferior a quince millones de grados Kelvin, el proceso de fusión que domina es el denominado protón-protón
  • En aquellas estrellas masivas que alcanzan temperaturas más elevadas, la fusión del ciclo del carbono es convertida en el mecanismo dominante
  • En estrellas más antiguas que llegan a colapsarse en el centro, la temperatura puede superar los cien millones de grados Kelvin, iniciando el proceso de fusión de helio que se conoce como proceso triple alfa
  • Otra clase de reacciones nucleares sería la responsable de la síntesis nuclear de elementos más pesados que el hierro

Chernobil y Fukushima

Ventajas y desventajas de la fusión nuclear

Entre las principales ventajas de la fusión en el núcleo se encuentran:

  • La generación de energía eléctrica a través de energía atómica permite reducir la cantidad de energía que se genera a partir de combustibles fósiles como petróleo y carbón. Dicha reducción implica a su vez la reducción de gases contaminantes como CO2, entre otros
  • Con menos cantidades de combustible se obtienen cantidades grandes de energía
  • La producción de energía eléctrica es continua, dado que una central nuclear genera energía eléctrica casi un 90% de las horas del año
  • Esta continuidad facilita la planifica eléctrica, pues la energía atómica no depende de aspectos naturales

Entre las principales desventajas de la fusión en el núcleo se encuentran:

  • El ahorro en combustibles fósiles a la hora de generar energía eléctrica es proporcionalmente muy bajo, ya que el argumento de la utilización de energía atómica para reducir el consumo de combustibles fósiles es en realidad una verdad a medias
  • Lo anterior es debido a que gran parte del consumo de combustibles fósiles procede del transporte por carretera y del uso en los motores térmicos
  • Pese a lo sofisticado de los sistemas de seguridad de las centrales nucleares, no deja de tener una cierta repercusión el componente humano
  • Si se produjera un imprevisto o hubiera que gestionar un accidente nuclear no podría garantizarse a priori que las decisiones que tomaran sus responsables fueran siempre las más acertadas
  • La difícil gestión de los residuos nucleares que se generen, que tardan cientos de años en perder su radioactividad y peligrosidad
  • Las centrales nucleares se han convertido en objetivos para las organizaciones terroristas
  • La tecnología nuclear genera dependencia de otros países
  • El uso que se le puede dar en la industria militar es muy alarmante

Consecuencias para la sustentabilidad de la vida en la tierra por el mal uso de la fusión del núcleo

Las consecuencias que un accidente nuclear llega a  tener sobre la salud de los afectados pueden alcanzar proporciones dantescas.

Baste recordar los accidentes nucleares de Chernobyl y Fukushima causantes de distintos tipos de cánceres, cataratas, debilitamiento del sistema inmunológico del organismo, ansiedad, depresión y otros efectos psicosomáticos entre la población afectada.

Fusión del átomo para niños

Resulta fundamental que las personas tomen contacto, desde sus primeros años de vida, con cuestiones relativas a la preservación del medio ambiente.

Una manera amena de conseguirlo es poniendo en su conocimiento información que concierna al proceso de fusión  del núcleo con explicaciones adaptadas a su edad, que les permitan en el futuro tener una amplitud de miras en torno a las opciones que resulten más certeras a nivel ecológico.

Vídeo sobre la fusión nuclear:

Fuentes y Referencias

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