Ya viene: energía por fusión

publicado el 31 de enero de 2010 en «Milenio Diario»
columna: «se descubrió que...»

 

Los trenes que corren por levitación magnética ya existen: un poderoso campo magnético sostiene el tren sin que toque la vía única, al centro, y los cambios en el magnetismo lo impulsan a cientos de kilómetros por hora con poco gasto de energía porque casi no hay fricción, salvo la del aire, pero no la de unas ruedas cargando un peso.

Ahora la levitación magnética, anuncia el famoso MIT (Massachusetts Institute of Technology), puede proporcionar la energía más limpia y el proceso más eficaz: fusión atómica, la energía que nos da la luz y el calor del Sol. No emite gases derivados de la combustión ni deja basura radioactiva que se deba enterrar bajo una montaña como las plantas nucleares de fisión, las que rompen átomos pesados.

La concentración del más ligero elemento, el hidrógeno, produce fuerzas gravitatorias crecientes que, cuando el hidrógeno supera una masa crítica, logran apretar los átomos con energía suficiente que así los funde, los une. De esta acción, puramente gravitatoria, por adición de peso, tenemos que el hidrógeno forma helio y libera energía. Hay entonces una estrella nueva.

¿Cómo reproducir un proceso que exige varias veces la masa de Júpiter en hidrógeno para que la presión de las capas exteriores sobre las interiores alcance el punto que rompe los átomos y los funde en helio más energía sobrante liberada?

Los físicos llevan décadas trabajando lo que llaman "fusión en frío". Han logrado, desde los años cincuenta del siglo pasado, la fusión que podríamos llamar caliente: una implosión perfectamente esférica que aplaste una cantidad crítica de hidrógeno y funda así sus átomos: es una bomba de hidrógeno.

El llamado Experimento por Levitación de Dipolos (LDX) es un proyecto del MIT y la Universidad de Columbia (ninguna de las cuales tiene pase automático, pero sí becas para estudiantes pobres que mantengan alto nivel académico sin concesiones) se realiza con un magneto en forma de media dona, apenas del tamaño de una rueda de camión grande, hecho de alambre superconductor. El magneto de media tonelada queda suspendido por un poderoso campo electromagnético y controla el movimiento de gas a 10 millones de grados, o plasma, contenido en una cámara externa.

Los resultados, publicados esta semana en el journal Nature Physics, confirma predicciones contrarias a la intuición o a lo que esperaría el sentido común. Estas predicción contra-intuitivas dicen que las turbulencias al azar del plasma lo volverán más densamente concentrado en vez de dispersarlo, como ocurre con toda turbulencia y podemos verificar en una simple estela de lancha en el agua: la turbulencia en el agua se dispersa hasta desaparecer.

Esa concentración de átomos en la turbulencia viene a ser el equivalente del peso enorme que las capas superiores del Sol ejercen sobre las interiores hasta producir la fusión de átomos de hidrógeno. El LDX emplea una aproximación distinta a las de otros experimentos de fusión y es el primero en su tipo, dice Jay Kesner, del MIT, quien co-dirige el proyecto con Michael Maule, de la Fu Foundation School of Engineering and Applied Science en la Universidad de Columbia.

La posición del magneto de media tonelada, que emplea una corriente eléctrica de medio millón de amperios la regulan ocho rayos láser y detectores. Para comparar, recordemos que una casa común usa unos 200 amperios: el magneto de tamaño rueda de camión concentra lo que una pequeña ciudad de 2,500 casas.

La levitación es crucial porque el campo magnético empleado para confinar el plasma... a 10 millones de grados, sería perturbado por cualquier objeto, tal como un soporte que detuviera el magneto en su lugar. Debe, pues, flotar sin más soporte que la levitación. Una vez levitado el magneto, el plasma desarrolla en pocas centésimas de segundo su densidad pico. En suma, en el experimento LDX "el magneto está dentro del plasma". El concepto completo, dice Kesner, se inspiró en observaciones de magnetosferas como la terrestre y la de Júpiter.

Los científicos del MIT y de Columbia dicen que la densidad inducida por turbulencia podría incrementarse en aparatos mayores hasta crear las condiciones necesarias para sostener reacciones en cadena por fusión de átomos, como ocurre en el Sol y en una bomba H. "La energía por fusión de átomos podría proveer solución de largo plazo a las necesidades planetarias de energía sin contribuir al calentamiento global, dice Mauel.

El proyecto LDX esta subvencionado por el Departamento de Energía (DOE) de Estados Unidos y acumula ya diez años de diseño, construcción y pruebas. Acaba de producir sus primeros resultados experimentales. Un interferómetro de micro-ondas, desarrollado por el estudiante del MIT Alex Boxer, se empleó para realizar medidas precisas de las concentraciones de plasma.

Sigan produciendo sociólogos... A’i la llevan.

Contacto: Jennifer Hirsch.

 

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