Energía de fusión
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Mekanismo del reactor de fusión
La energía de fusión es una forma propuesta de generación de energía que generaría electricidad utilizando el calor de las reacciones de fusión nuclear. En un proceso de fusión, dos núcleos atómicos más ligeros se combinan para formar un núcleo más pesado, liberando energía. Los dispositivos diseñados para aprovechar esta energía se conocen como reactores de fusión.
Los procesos de fusión requieren combustible y un entorno confinado con suficiente temperatura, presión y tiempo de confinamiento para crear un plasma en el que pueda producirse la fusión. La combinación de estas cifras que da lugar a un sistema productor de energía se conoce como criterio de Lawson. En las estrellas, el combustible más común es el hidrógeno, y la gravedad proporciona tiempos de confinamiento extremadamente largos que alcanzan las condiciones necesarias para la producción de energía de fusión. Los reactores de fusión propuestos suelen utilizar isótopos pesados de hidrógeno, como el deuterio y el tritio (y especialmente una mezcla de ambos), que reaccionan más fácilmente que el protio (el isótopo de hidrógeno más común), para poder alcanzar los requisitos del criterio de Lawson con condiciones menos extremas. La mayoría de los diseños pretenden calentar su combustible a unos 100 millones de grados, lo que supone un gran reto para producir un diseño exitoso.
Residuos de la fusión nuclear
En 2259, Spock activó un dispositivo de fusión fría en un volcán en erupción del planeta Nibiru. El uso del dispositivo provocó con éxito una detonación que dejó inerte al volcán, haciendo que la lava se congelara en enormes pináculos de roca. (Star Trek Into Darkness)
El dispositivo de fusión fría de Star Trek Into Darkness resultó ser el accesorio más difícil de diseñar de toda la película. Se hicieron muchos dibujos conceptuales durante este proceso y se discutió mucho sobre el aspecto y la funcionalidad del dispositivo de terminación del volcán. “El reto era encontrar algo que pareciera que podía hacer eso, hacerlo del tamaño de una maleta y que pareciera que formaba parte del mundo de Star Trek. Dimos muchas vueltas”, recuerda el maestro de atrezo Andrew Siegel, que empezó a trabajar en la película cuando ya se habían creado algunas ilustraciones iniciales del mecanismo.
Fusión nuclear
Los componentes básicos del tokamak son las bobinas del campo toroidal (en azul), el solenoide central (en verde) y las bobinas del campo poloidal (en gris). El campo magnético total (en negro) alrededor del toro confina la trayectoria de las partículas de plasma cargadas.
El primer tokamak, el T-1, comenzó a funcionar en Rusia en 1958. Los avances posteriores condujeron a la construcción del reactor de prueba de fusión Tokamak en el Laboratorio de Física del Plasma de Princeton y el Joint European Torus en Inglaterra, que alcanzaron una potencia de fusión récord en la década de 1990. Estos éxitos motivaron a 35 países a colaborar en el tokamak superconductor ITER, cuyo objetivo es explorar la física de los plasmas ardientes.