REACTORES DE FUSION

REACTORES DE FUSION NUCLEAR…SE ACELERA SU DESARROLLO PARA OPERARSE A PARTIR DE 2035-2040.

Por:  Patricio Gonzàlez Quintanilla.  patgq52@gmail.com

A diferencia de los reactores de fisiòn nuclear, que actualmente representan el cien porciento de las fuentes de energìa de las centrales nucleares operativas a nivel mundial y que tienen como principal problema la emisiòn de radiaciòn y la acumulación de residuos de combustible radiactivos de gran longevidad, los reactores de fusiòn no producen residuos radiactivos de larga vida media y generaràn una cantidad de energìa mucho mayor a sus contrapartes de fisiòn.

El proceso de los reactores de fusiòn, basado en la reacciòn termonuclear que da vida a las estrellas, consiste en fusionar los núcleos de 2 àtomos de Hidrògeno en estado de plasma, para formar un àtomo de Helio, desprendièndose en el proceso un neutròn y liberando una considerable cantidad de energia

La Uniòn Europea desarrolla desde 2006, bajo un Acuerdo internacional que incluye a Estados Unidos, China, Rusia, Japòn, India y Corea del Sur, el proyecto ITER, por “Reactor Termonuclear Experimental Internacional”, como un modelo de transición hacia el desarrollo posterior del primer reactor y central demostradora (DEMO), de generaciòn de energia elèctrica.    El proyecto ITER, considerado uno de los màs complejos y costosos experimentos tecnocientìficos de la actualidad, costarà un estimado de 10 billones de euros y tomarà 10 años en construirse, esperando sea terminado en 2018.

El ITER tiene un diseño de “dona”, conocido como Tokamak, por “Fusiòn bajo Confinamiento Magnètico” de plasma, y tendra una vida operativa de 20 años, en el transcurso de los cuales se pretende desarrollar el reactor DEMO.

El reactor exclusivamente tèrmico ITER, generarà aproximadamente la energìa equivalente a 500 MW, por al menos 8 minutos continuos. Esta energìa generada, se espera sea 10 veces mayor a la energìa que se requiere para confinar el plasma y efectuarse la reacciòn de fusiòn.

Posteriormente, con el reactor DEMO, se espera aumentar la eficiencia del proceso, generando al menos 25 veces màs energìa que la requerida por el sistema, esto es, 2 gigawatts, la misma en forma de energia elèctrica utilizable.

Paralelamente a los desarrollos anteriores basados en diseños tipo Tokamak, en forma de dona, la Uniòn Europea, bajo un Consorcio de 25 instituciones y 11 paìses, tambièn planea la construcciòn, a partir de 2010, de un reactor de tipo Fusiòn en Confinamiento Inercial (CIF), denominado HIPER, por “Centro de Investigaciòn de Energìa de Laser de Alto Poder”. El proyecto està diseñado para mejorar al actual Centro de Igniciòn (NIF) del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California, que es, hoy por hoy, el mayor centro de investigación de fusiòn en reactores experimentales tipo CIF.

Este diseño CIF, formado por un reactor esfèrico donde se confina magnéticamente un pellet de combustibe de hidrògeno de Deuterio/Tritio (H2/H3), que al ser bombardeado por làsers de alto poder, se enciende y genera una “fusiòn ràpida”, consume menor cantidad de energìa que los diseños tipo Tokamak y produce cantidades equivalentes de energìa utilizable. 

 

DETALLE DE CENTRO HIPER 

Otra ventaja del diseño tipo CIF es su costo, que puede ser diez veces menor a los diseños convencionales Tokamak.

La aplicación pràctica de ambos diseños de reactores de fusiòn “calientes” no estarà disponible antes de 25-30 años, y las premisas sobre el desarrollo de reactores de fusiòn “frìa” o efectuadas a temperatura ambiente, aùn estàn consideradas, por la mayorìa de los investigadores, como terreno de la ciencia ficcion, sin proyectos serios actualmente en desarrollo.

Fuentes: Proyectos ITER-DEMO; HIPER; LLNL-NIF; PGQ-I-2010.