Los cient\u00edficos utilizaron un m\u00e9todo poco convencional para crear fusi\u00f3n nuclear para producir una explosi\u00f3n de energ\u00eda r\u00e9cord de m\u00e1s de 10 billones de vatios, al disparar intensos rayos de luz de los l\u00e1seres m\u00e1s grandes del mundo a una peque\u00f1a bolita de hidr\u00f3geno. Investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en el norte de California dijeron que hab\u00edan enfocado 192 l\u00e1seres gigantes en la Instalaci\u00f3n Nacional de Ignici\u00f3n (NIF) en un gr\u00e1nulo del tama\u00f1o de un guisante, lo que result\u00f3 en la liberaci\u00f3n de 1.3 megajulios de energ\u00eda en 100 billon\u00e9simas de segundo, aproximadamente 10 % de la energ\u00eda de la luz solar que golpea la Tierra en cada momento, y aproximadamente el 70% de la energ\u00eda que la pastilla hab\u00eda absorbido de los l\u00e1seres. Los cient\u00edficos esperan llegar alg\u00fan d\u00eda al punto de equilibrio o “ignici\u00f3n” del gr\u00e1nulo, donde emite el 100% o m\u00e1s de energ\u00eda de la que absorbe. El rendimiento energ\u00e9tico es significativamente mayor de lo que esperaban los cient\u00edficos y mucho mayor que el r\u00e9cord anterior de 170 kilojulios que establecieron en febrero.<\/p>\n\n\n\n
Los investigadores esperan que el resultado ampl\u00ede su capacidad para investigar las armas de fusi\u00f3n nuclear, la misi\u00f3n principal del NIF, y que podr\u00eda conducir a nuevas formas de aprovechar la energ\u00eda de la fusi\u00f3n nuclear, el proceso que alimenta el sol y otras estrellas. Algunos cient\u00edficos esperan que la fusi\u00f3n nuclear pueda alg\u00fan d\u00eda ser un m\u00e9todo relativamente seguro y sostenible para generar energ\u00eda en la Tierra.<\/p>\n\n\n\n
“Este resultado es un paso hist\u00f3rico para la investigaci\u00f3n de fusi\u00f3n por confinamiento inercial, abriendo un r\u00e9gimen fundamentalmente nuevo para la exploraci\u00f3n y el avance de nuestras misiones cr\u00edticas de seguridad nacional”, dijo Kim Budil, director del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en un comunicado.<\/p>\n\n\n\n
L\u00e1seres gigantes Las estrellas pueden fusionar muchos elementos diferentes, incluidos el carbono y el ox\u00edgeno, pero su principal fuente de energ\u00eda proviene de la fusi\u00f3n del hidr\u00f3geno en helio. Debido a que las estrellas son tan grandes y tienen una gravedad tan fuerte, el proceso de fusi\u00f3n tiene lugar a presiones muy altas dentro de la estrella. La mayor\u00eda de los esfuerzos de Earthbound para generar energ\u00eda a partir de la fusi\u00f3n, como el proyecto gigante ITER que se est\u00e1 construyendo en Francia, utilizan en su lugar una c\u00e1mara en forma de rosquilla llamada tokamak para confinar un plasma delgado de hidr\u00f3geno caliente con neutrones pesados \u200b\u200bdentro de fuertes campos magn\u00e9ticos.<\/p>\n\n\n\n Los cient\u00edficos e ingenieros han trabajado durante m\u00e1s de 60 a\u00f1os para lograr la fusi\u00f3n nuclear sostenible dentro de los tokamaks, con un \u00e9xito limitado. Pero algunos investigadores piensan que podr\u00e1n mantener la fusi\u00f3n en tokamaks dentro de unos a\u00f1os, inform\u00f3 Live Science anteriormente (no se prev\u00e9 que ITER haga esto hasta despu\u00e9s de 2035). El m\u00e9todo desarrollado en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore es una de las pocas formas de lograr la fusi\u00f3n nuclear sin usar un tokamak.<\/p>\n\n\n\n En su lugar, el NFI utiliza una serie de amplificadores de luz l\u00e1ser del tama\u00f1o de tres campos de f\u00fatbol para enfocar rayos l\u00e1ser en pastillas de combustible de hidr\u00f3geno en una “c\u00e1mara objetivo” de metal esf\u00e9rico de 10 metros. Estos l\u00e1seres son los m\u00e1s potentes del mundo, capaces de generar hasta 4 megajulios de energ\u00eda. El m\u00e9todo se dise\u00f1\u00f3 originalmente para que los cient\u00edficos pudieran estudiar el comportamiento del hidr\u00f3geno en las armas termonucleares, las llamadas bombas de hidr\u00f3geno, pero los cient\u00edficos creen que tambi\u00e9n podr\u00eda tener aplicaciones para generar energ\u00eda a partir de la fusi\u00f3n nuclear.<\/p>\n\n\n\n El poder de la fusion Glenzer espera que la energ\u00eda de la fusi\u00f3n nuclear se destaque en los esfuerzos por reemplazar los combustibles f\u00f3siles, que han estado dominados por la energ\u00eda solar y otras tecnolog\u00edas en los \u00faltimos a\u00f1os. “Esto es muy prometedor para nosotros, lograr una fuente de energ\u00eda en el planeta que no emita CO2”, dijo en el art\u00edculo del Times, refiri\u00e9ndose al gas de efecto invernadero di\u00f3xido de carbono.<\/p>\n\n\n\n El f\u00edsico Stephen Bodner, quien anteriormente dirigi\u00f3 la investigaci\u00f3n de plasma l\u00e1ser en el Laboratorio de Investigaci\u00f3n Naval en Washington, DC, pero ahora est\u00e1 retirado, es cr\u00edtico con algunos detalles del dise\u00f1o del NIF. Pero admite que est\u00e1 sorprendido por los resultados, que se acercaron al “encendido” del perdig\u00f3n, el punto en el que emite tanta o m\u00e1s energ\u00eda de la que absorbe. “Se han acercado lo suficiente a su objetivo de encendido y punto de equilibrio como para llamarlo un \u00e9xito”, dijo Bodner al Times.<\/p>\n\n\n\n Aunque Bodner favorece un dise\u00f1o diferente, “demuestra al esc\u00e9ptico que no hay nada fundamentalmente malo en el concepto de fusi\u00f3n l\u00e1ser”, dijo. “Es hora de que Estados Unidos avance con un importante programa de energ\u00eda de fusi\u00f3n l\u00e1ser”.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Las plantas de energ\u00eda nuclear modernas utilizan la fisi\u00f3n nuclear, que genera energ\u00eda al dividir los n\u00facleos pesados \u200b\u200bde elementos como el uranio y el plutonio en n\u00facleos m\u00e1s ligeros. Pero las estrellas pueden generar a\u00fan m\u00e1s energ\u00eda a partir de la fusi\u00f3n nuclear, un proceso de aplastamiento de n\u00facleos m\u00e1s ligeros para formar elementos m\u00e1s pesados.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Aunque la configuraci\u00f3n de NIF no se puede utilizar en una planta de energ\u00eda de fusi\u00f3n, sus l\u00e1seres solo pueden disparar una vez al d\u00eda, mientras que una planta de energ\u00eda necesitar\u00eda vaporizar varios gr\u00e1nulos de combustible por segundo, se est\u00e1n realizando esfuerzos para modificar el proceso para que pueda ser utilizado comercialmente. El f\u00edsico de plasma Siegfried Glenzer del SLAC National Accelerator Laboratory de la Universidad de Stanford, que anteriormente trabaj\u00f3 en las instalaciones de Livermore pero no particip\u00f3 en la nueva investigaci\u00f3n, dijo a The New York Times <\/a>que los cient\u00edficos de SLAC est\u00e1n trabajando en un sistema l\u00e1ser de menor potencia que podr\u00eda dispara mucho m\u00e1s r\u00e1pido.<\/p>\n\n\n\n