Fusión nuclear. Física.

Introducción

El fenómeno de la fusión nuclear consiste en unir núcleos ligeros para formar núcleos más pesados y generar calor, luz y radiación. La razón es que la masa del núcleo pesado es menor que la de los núcleos ligeros iniciales, así que la diferencia de masa se transforma y genera cantidades muy altas de energía. Se calcula que en estas reacciones hasta 0.7% de la masa inicial puede transformarse en energía. El Sol y las estrellas emiten radiación, luz y calor debido a que en su interior se producen reacciones nucleares de fusión. Los núcleos ligeros son cuatro átomos de hidrógeno, que se transforman en un átomo más pesado de helio, porque dentro de los astros las temperaturas son del orden de los 100 000 000 °C. Como el combustible nuclear es el hidrógeno, éste tiene que terminarse algún día. Afortunadamente, en el caso del sol eso pasará dentro de 5 000 millones de años.

energía

Elemento	Masa atómica (uma)
Hidrógeno		4.03188
Helio	4.0026	4.0026
Diferencia de masa	= 0.02928

Ventajas de la fusión nuclear

Cuando se aprenda a controlar las reacciones de fusión, se tendrá una fuente de energía casi ilimitada. El deuterio (), combustible principal de fusión, es abundante y casi inagotable en la tierra y su costo de preparación es mínimo comparado con el valor de la energía que sería liberada durante una reacción de fusión. Además, el producto final, helio (núcleo pesado), es estable y biológicamente inerte.

Desde el punto de vista ambienta, la energía de fusión es más limpia que la de fisión, ya que sus reacciones no producen grandes cantidades de isótopos radiactivos peligrosos de vida media larga.

Otra ventaja es que si un reactor de fusión dejara de funcionar, se apagaría instantáneamente, sin peligro de que se fundiera.

Finalmente la mayor ventaja de la fusión nuclear es que se convertiría en la fuente principal de generación de energía eléctrica.

Problemas técnicos por resolver

Para efectuar una reacción de fusión nuclear es necesario cumplir dos condiciones: la primera, alcanzar temperaturas del orden de los 100 000 000 de °C, ya que sólo así se puede vencer la repulsión electrostática de los núcleos ligeros. La segunda es mantener juntos durante el tiempo suficiente a los núcleos ligeros para que puedan fusionarse, aunque en la actualidad no hay material en la tierra que resista estas temperaturas.

El lado negativo de este proceso de fusión nuclear es que se ha dedicado mucha investigación y dinero para fabricar la bomba de hidrógeno o bomba termonuclear.

La energía nuclear, en forma de radiación o fenómenos nucleares como fisión o fusión, ha aportado grandes beneficios a la medicina y a la generación de energía eléctrica.

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