Fusión Nuclear
Un rincón coordinado por Fꓤancisco Javier Яodríguez Amoяín
Al tratarse de energía nuclear todas las consideraciones de seguridad, de utilización en la esfera militar y de tratamiento de residuos, son iguales que para la de fisión, por mucho que estos ultimos tengan una vida radiactiva más corta.
La energía nuclear se produce a partir de una transformación en los núcleos de los átomos (Apperti, 2022). A diferencia de la fisión nuclear, en la que los núcleos se dividen en fragmentos más pequeños, la fusión nuclear implica la unión de núcleos ligeros, como el deuterio y el tritio, para formar un núcleo más pesado, como el helio, liberando una gran cantidad de energía en forma de radiación y partículas. Este es el mismo proceso que se produce en el Sol y en todas las estrellas, donde la intensa temperatura y presión en el núcleo estelar permiten que ocurra de manera natural (Freire, 2023).
Sin embargo, para que las reacciones de fusión sean aprovechables se necesitan cuatro requisitos imprescindibles (CSN, 2024): (i) acelerar las partículas y controlar las elevadísimas temperaturas que se alcanzan en los reactores, (ii) garantizar el confinamiento del plasma, (iii) lograr una densidad de plasma suficiente para que se dé la fusión nuclear y (iv) mantener todas estas condiciones de manera simultánea durante varios segundos.
Actualmente existen dos tipos de confinamiento del plasma en los reactores de fusión nuclear:
Fusión por Confinamiento Magnético (FCM). Consiste en atrapar los isótopos del hidrógeno en un espacio reducido para que choquen gracias a la acción de un campo magnético.
Fusión por Confinamiento Inercial (FCI). Se focalizan rayos láser sobre una pequeña cápsula compuesta por deuterio y tritio, y se provoca una implosión que genera las reacciones de fusión y la energía.(1)
ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) – Francia.
Como signatarios del Acuerdo ITER, los miembros de la colaboración, China, la Unión Europea, India, Japón, Corea, Rusia y Estados Unidos- compartirán los costes de construcción, funcionamiento y desmantelamiento del proyecto, así como los resultados experimentales y cualquier propiedad intelectual generada por el proyecto. Se prevén veinte años de experimentos de investigación en colaboración con la máquina.
Europa es responsable de la mayor parte de los costes de construcción (45,6%); el resto se reparte a partes iguales entre China, India, Japón, Corea, Rusia y Estados Unidos (9,1% cada uno).
Es el experimento de fusión más grande del mundo, con una inversión superior a los 22.000 millones de dólares. Nació como el paso experimental clave entre las máquinas de investigación de fusión de hoy y las centrales eléctricas de fusión del mañana. Su objetivo es conseguir producir 500 MW de energía de fusión con un gasto de 50 MW en el proceso.
JET (Joint European Torus) – Reino Unido.
El JET es el mayor tokamak en funcionamiento y ha sido un pionero en la investigación de la fusión nuclear desde su puesta en marcha en 1983. Es una colaboración entre la Unión Europea y otros países asociados. El JET ha realizado investigaciones importantes en confinamiento magnético y calentamiento del plasma.
EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak) – China.
EAST
es un banco de pruebas para tecnologías ITER.
En 2025, el prototipo EAST logró una operación de plasma de alto confinamiento en estado estable durante 1.066 segundos, un paso clave hacia el desarrollo de un reactor de fusión.
Puso su tokamak a más de 100 millones de grados centígrados durante 1.066 segundos, algo nunca conseguido por nadie en la investigación mundial de los reactores de fusión.
Wendelstein 7-X – Alemania.
Se diferencia de otros stellarators por su diseño de campo magnético optimizado para mejorar el confinamiento del plasma. Wendelstein 7-X es el stellarator más grande y más avanzado en funcionamiento y ha realizado investigaciones para mejorar la estabilidad del plasma y el confinamiento magnético.
Laboratorio Nacional de Ignición (NIF) – EE. UU.
En diciembre de 2022 se logró un avance histórico cuando consiguió, por primera vez, una ganancia neta de energía a través de la fusión nuclear —es decir, generó más energía con la fusión que la empleada en el proceso—. Este experimento, replicado con éxito en varias ocasiones desde entonces, ha demostrado que la fusión nuclear es viable.
En el video de este artículo, el investigador IFT/CERN Álvaro de Rújula analiza la ciencia que hay detrás de la noticia, pero también se detiene en otros aspectos interesantes y poco comentados…
Tokamak TJ-II – España.
El proyecto TJ-II es el buque insignia del Laboratorio Nacional de Fusión. TJ-II es un stellarator flexible de tipo heliac de tamaño medio y en la actualidad es el segundo stellarator más grande en operación de Europa (detrás de W7-X).
El proyecto IFMIF-DONES construirá una fuente de neutrones que permita probar, validar y calificar los materiales que se utilizarán en futuras plantas de energía de fusión como DEMO (un prototipo de reactor de fusión de demostración).
¿Fusión o ficción?
1.- Carrasco Castellón, L. (2024, 22 de julio). Análisis de la energía por fusión nuclear: desafíos e impactos en el medio ambiente. VIRTUAM. https://virtuam.net/2024/07/22/analisis-de-la-energia-por-fusion-nuclear-desafios-e-impactos-en-el-medio-ambiente/
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