Científicos intentan ‘recrear el sol’ en busca de energía

Científicos británicos estudian construir un laboratorio de fusión nuclear en Oxfordshire para recrear las temperaturas y presiones que se dan en el interior del sol. El objetivo es construir el láser más potente del mundo y emplearlo para hacer estallar pequeñas bolas de combustible de hidrógeno y de este modo generar energía.

Según los investigadores, este proceso podría ser una solución parcial a la crisis energética del mundo, ofreciendo una fuente de energía segura y libre de emisiones de carbono, minimizando la producción de residuos radioactivos.

“El objetivo es destruir materia convirtiéndola en energía pura”, comentó el doctor John Collier, cabeza del programa de lásers de alta energía (HiPER), que fue presentado la semana pasada. “Este es el mismo proceso que se da en las estrellas. Nuestra tarea es encontrar un modo de controlarlo para ofrecer a la humanidad una nueva fuente de energía”.

El programa HiPER situará al Reino Unido a la cabeza de la investigación en fusión nuclear, que ahora vive un nuevo renacimiento tras décadas de abandono. El laboratorio Rutherford en Harwell, Oxfordshire, es considerado el lugar que más probabilidades tiene de albergar la instalación.

En Francia se ha iniciado la construcción de un experimento diferente, cuyo coste son 10.000 millones de euros y que no emplea lásers, sino campos magnéticos, para recrear las condiciones para la fusión”. Se cree que la primera activación del reactor de este experimento, llamado ITER, tendrá lugar en el año 2022.

Este evento coincide también con el arranque de la Instalación Nacional para la Ingición Estadounidense (NIF) en el Lanoratorio Lawrence Livermore de California, del cual se espera que en breve sea capaz de controlar una forma limitada de fusión nuclear. El éxito del NIF podría probar que la fusión con láser posee un potencial real para la generación energética.

El NIF usará 192 haces láser, cada uno más potente que cualquier láser operativo en la actualidad, para provocar la fusión nuclear en una diminuta bola de hidrógeno congelado.

El profesor Ed Moses, director del NIF, comentó: “Nuestro objetivo es lograr una forma de fusión nuclear donde obtengamos del sistema más energía que la que aportamos. Eso podría mostrar que es posible obtener una reacción sostenida, y que la fusión podría emplearse como método de generación de energía”.

El HiPER se ha diseñado para basarse en el trabajo de los estadounidenses, pero con la habilidad de mantener un flujo continuo de explosiones de fusión, lo cual lo acercará más al sistema necesario para la generación de energía.

En la fusión basada en láser, los haces láser se emplearían para calentar bolitas de combustible a 100.000 grados Celsius en apenas una fracción de segundo – esa temperatura es 10 veces más elevada que la que se da en el medio del sol.

Las presiones generadas por los átomos al explotar desde la superficie rompería entonces la bolita de 2 mm en cientos de pedazos en una mil millonésima de segundo. Moses comentó: “En un momento dado, la superficie del combustible se moverá hacia dentro (implosionará) a una velocidad de 1,6 millones de kilómetros por segundo, hasta que alcance una densidad 100 veces superior a la del plomo”.

Bajo tales condiciones, los átomos de hidrógeno que conforman el combustible quedarán destrozadas, creando un plasma de electrones y núcleos de hidrógeno. A medida que interactúen y se fusionen formando helio, parte de su masa se destruye liberando energía en forma de calor, luz y radiación.

Tanto el HiPER como el proyecto NIF tratarán de dominar técnicas que fueron comprobadas por los militares estadounidenses en la década de 1980. Después, los investigadores detonaron una bomba atómica en un bunker subterráneo para generar los rayos-X necesarios para comenzar la reacción de fusión. El profesor Mike Dunne, director de las instalaciones centrales del láser en Rutherford, y jefe del organigrama HiPER, comentó: “Nuestro proyecto no tiene conexiones militares. Se ha diseñado exclusivamente para demostrar el potencial de esta técnica como generadora de energía”.

Los alcistas precios de la energía y el miedo sobre la seguridad de seguir empleando combustibles fósiles están disparando una nueva corriente de interés hacia la tecnología de fusión. No obstante, Peter Smith, autor del libro Doomsday Men, en el que analiza el impacto social y cultural de los logros del siglo XX en ciencia nuclear, advierte que los científicos han promocionado de forma exagerada la fusión nuclear.

Smith comenta: “Los científicos de hoy están haciendo la misma clase de afirmaciones que sus predecesores, ofreciéndonos ‘el amanecer de una nueva era’ y una ‘energía barata ilimitada'”.

“Cuando el NIF comience sus experimentos para crear una estrella en miniatura en la Tierra, deberíamos intentar que no nos cegaran con su utópica retórica. Después de todo, esta es también la tecnología en la que se basa la bomba de hidrógeno”.

Collier comentó: “La energía de la fusión no es la panacea para la crisis energética, pero los beneficios podrían ser enormes y si hay una oportunidad de hacer que funcione, no deberíamos arriesgarnos a dejarla pasar”.

Traducido de Scientists to ‘recreate sun’ in hunt for energy (autor: Jonathan Leake)

29 Comentarios

  1. 1 ezeqdb ezeqdb 4 May 2008 0 (0 Votos)

    “hacer estallar pequeñas bolas de combustible de hidrógeno y de este modo CREAR energía.”

    tené cuidado con el vocabulario ;) maikelnai, muy bueno el blog

  2. 2 Maikelnai Maikelnai 4 May 2008 0 (0 Votos)

    No te entiendo ezeqdb ¿donde está el error?

  3. 3 ezeqdb ezeqdb 4 May 2008 0 (0 Votos)

    ahora que lo termino de leer:

    segun wikipedia y mis conocimentos previos:
    Temperatura del núcleo ~1,36 × 10e7ºK
    lo que sería 13.600.000ºK o ºC, es lo mismo en esta magnitud y no 10.000ºC como dice el articulo:

    100.000 grados Celsius en apenas una fracción de segundo – esa temperatura es 10 veces más elevada que la que se da en el medio del sol.

    saludos

  4. 4 pollo pollo 4 May 2008 0 (0 Votos)

    La energía ni se crea ni se destruye, supongo que por ahí va la cosa.

  5. 5 ezeqdb ezeqdb 4 May 2008 0 (0 Votos)

    No es un error, pero queda feo leer CREAR energía, o sea, teniendo en cuenta que la energía no se crea, olvidate, borralos este comentario y el primero, pero lo de la temperatura creo q tengo razon :S

  6. 6 Maikelnai Maikelnai 5 May 2008 0 (0 Votos)

    Venga, lo dejo en “generar” que es menos polémico. En cuanto a lo de las temperaturas, es lo que dicen en el Times. Esperemos a ver si alguien está de acuerdo con tus cifras antes de corregir ;-)

  7. 7 Fran Fran 5 May 2008 0 (0 Votos)

    “En un momento dado, la superficie del combustible se moverá hacia dentro (implosionará) a una velocidad de 1,6 millones de kilómetros por segundo” ¿No es de 300.000 km/s la velocidad más grande que se puede alcanzar?

  8. 8 Lupi Lupi 5 May 2008 0 (0 Votos)

    No Fran, esa es la velocidad de la luz. Se puede superar (teóricamente) pero con los motores “tradicionales” sería imposible por el aumento de la masa.

    Creo que en este caso nos estamos refiriendo a nivel atómico y en unas condiciones determinadas, en las que se pueden alcanzar velocidades superiores. (teóricamente)

  9. 9 ezeqdb ezeqdb 5 May 2008 0 (0 Votos)

    Según tengo entendido Lupi, la velocidad de la luz es la velocidad máxima en el universo para partículas con masa, en el sentido de que al aumentar la velocidad, la masa aumenta.

    Cuando la velocidad en el vacío tiende a 299.792.458 m/s, la masa tiende tangencialmente a infinito, y siendo Fuerza=Masa x aceleracion, un objeto con masa que quiera alcanzar la velocidad de la luz, tendría masa infinita (lo cual es imposible) y necesitaría una fuerza tambien infinita.

    De todas maneras no estoy muy seguro de todo esto y mal no estaría que algún físico viniera a socorrernos.

    Digo yo, sin meter a maikelnai en esto, realmente el artículo del TIMES está TODO mal, no lo puedo creer.

    Lo de la temperatura es cierto lo que yo decía antes. Sino fijate un rato los datos que hay en varios lugares, no tengo ganas de buscar ahora fuentes. La temperatura de la superficie del sol es de unos 5500ºK y del núcleo 13.000.000ºK, no se de dónde habrán sacado la cifra de 100.000 :S

    Dejalo asi, igual si la gente lee los comentarios se da cuenta que el TIMES hizo todo mal :P, TODO

  10. 10 forber forber 5 May 2008 0 (0 Votos)

    un dia de estos saltaremos nosotros por los aires… ;)

  11. 11 ric ric 5 May 2008 0 (0 Votos)

    Criterios de Lawson
    De Wikipedia, la enciclopedia libre
    Saltar a navegación, búsqueda
    Los criterios de Lawson fueron enunciados y establecidos por John Lawson en 1957. Pretenden determinar las condiciones necesarias para realizar la producción de energía por fusión de elementos ligeros (Deuterio y tritio), de manera que el sistema sea rentable desde el punto de vista energético.

    Lawson establece una relación entre la temperatura del sistema, su densidad y el tiempo de confinamiento necesario. Por ejemplo, y para la reacción deuterio-tritio, si el sistema se encuentra a 10 keV (1 eV son 11000K aproximadamente) será necesario un producto de la densidad por el tiempo de 1014 s/cm3.

    Estas condiciones se alcanzarían en confinamiento magnético con tiempos de confinamiento de un segundo y densidades de 1014 partículas/cm3, mientras que en la vertiente inercial se conseguirían dichas condiciones con densidades de 1026 g/cm3 (unas 1000 veces la del sólido) en tiempos de cientos de picosegundos.

    Si la reacción en cuestión es la deuterio-deuterio, las condiciones se hacen más extremas en unos dos órdenes de magnitud, por su menor probabilidad.

    ver wikipedia

  12. 12 Blogmaster Blogmaster 5 May 2008 0 (0 Votos)

    Quintuplicar la velocidad de la luz…
    Conseguir temperaturas 10 veces mas altas de las del nuecleo del sol…
    Manejar casi 200 lasers de una potencia aun no construida…

    …y controlar el proceso.

    No suena un poco… exagerado? (por utilizar un eufemismo…)

  13. 13 phoenix phoenix 5 May 2008 0 (0 Votos)

    me recuerda todo esto al experimento de dr.optopus ó_o

  14. 14 monotema monotema 5 May 2008 0 (0 Votos)

    suena fascinante, espero de corazon que no les explote en las narices , ni que Homer este al panel de control .
    bromas aparte…. ¿como haran para absorber la energia desprendida y convertirla en util?
    un saludo.

  15. 15 Herr Doctor Herr Doctor 5 May 2008 0 (0 Votos)

    Un saludo, volviendo a la polémica de antes, como físico tengo que decir dos cosas:

    1- La temperatura en el núcleo del sol alcanza en torno a 15 millones de grados celsius (dato aproximado).

    2- Nada puede superar la velocidad de la luz, NADA. Solo pueden moverse a esa velocidad partículas sin masa, como los fotones.

    Es cierto, no es un artículo muy estricto que digamos, supongo que el asesor científico del Times estaría de vacaciones. Por cierto, felicidades por el blog Maikelnai, lo sigo a diario ;)

  16. 16 Kimi Kimi 5 May 2008 0 (0 Votos)

    El problema de la temperatura es unpequeño lapsus de traducción: Se ha traducido la m (million) de “100m degrees Celsius in just a fraction of a second” como si fuera de “mil”. Seguramente porque estaba en minúscula…pero en inglés no es necesario hacer esta distincion porque simplemente si quisieran decir mil pondrian una t.

    En el caso de la velocidad está bien traducido pero en el Times está mal (a no ser que hayan hecho el descubrimiento del siglo…).

  17. 17 Kimi Kimi 6 May 2008 0 (0 Votos)

    Rectifico, no se equivoca el Times: Dicen “1m miles per hour” que no es lo mismo que “por segundo”…
    Sorry…lo habia leído predispuesto a ver el error en el número en lugar de en las unidades…

  18. 18 Lupi Lupi 6 May 2008 0 (0 Votos)

    Bueno, para los que dicen que NADA puede superar la velocidad de la luz… sólo recordarles que eso es teóricamente, que vete tú a saber como es la realidad física del universo. ;)
    La de cosas que aún desconocemos.

  19. 19 Kimi Kimi 6 May 2008 0 (0 Votos)

    Bueno Lupi…cuando dices teóricamente me recuerdas inevitablemente a los creacionistas hablando del evolucionismo… El límite c forma parte de una teoría científica, no de una hipótesis ni una opinión.
    No digo que no pueda haber que en ciertas circunstancias superen la misma velocidad de la luz (aunque tengo mis dudas). Incluso el concepto de viajar a una distancia lineal de t·c en un tiempo inferior a t a través de un puente Einstein-Rosen me parece plausible. O la transmisión de información instantánea entre dos partículas entrelazadas…
    Lo que me es totalmente inconcebible es que partículas con una masa en reposo superior a 0 puedan acelerarse hasta alcanzar una velocidad no sólo igual a la de la luz (momento en el que su masa seria infinita) sinó superior. Además, tal como lo explica la noticia se ve que esta velocidad no es una velocidad media (en la que sí podrían usarse “atajos” -que por cierto, la luz en las mismas condiciones, o sea pasando por el atajo, también viajaría más rápida-) sinó que “realmente” las partículas, en un momento determinado tienen una velocidad lineal de aprox. 10/3 la velocidad de la luz. Por último, no es información lo que “viaja” sinó materia bariónica sumamente pesada.

    PD: Incluso manteniendo la mente abierta a la posibilidad de que puedan existir taquiones con masa real no nula, lo que tengo claro es que lo anunciarían a bombo y platillo y no se quedarían con un titular así (por mucho que el descubrimiento fuera un efecto colateral del intento de recrear el sol).

  20. 20 Kimi Kimi 6 May 2008 0 (0 Votos)

    Es lo que tiene no saber poner enlaces…v.v

  21. 21 Kimi Kimi 6 May 2008 0 (0 Votos)

    Lo que queria decir era “que pueda haber fotones” y enlazar ahi con la palabra fotones.

    Disculpa Maikel, borrame los comentarios que creas inoportunos que casi me siento spammer :'(

  22. 22 Lupi Lupi 6 May 2008 0 (0 Votos)

    Kimi, pues ni mucho menos tiene que ver con los creacionistas, sino todo lo contrario.
    Me refiero a que, muchas de las cosas que hoy creemos imposibles, se logran hacer (demostrado históricamente)… El creacionismo es una involución mental, lo que yo quería expresar era que mirásemos más allá, evolucionásemos. ;)
    Y aunque se teoriza mucho sobre el tema, en realidad no sabemos lo que “aún no sabemos”. Y que no sepamos de su existencia, o que a nadie le haya dado por explicarlo inventando una nueva materia/teoría/dimensión o rollos a nivel subatómico realmente indemostrables (materia oscura, teoría de cuerdas, etc… si mal no recuerdo cada x años ‘descubren’ algo nuevo), no quiere decir que no haya mucho más, o que lo que han ‘descubierto’ sea completamente cierto.
    Imposibilidades teóricas se han superado en la práctica a lo largo de la historia muchísimas veces.

    Saludos.

  23. 23 Kimi Kimi 6 May 2008 0 (0 Votos)

    Si no digo que no sea posible, como se puede leer en la posdata de mi desastroso comentario que es todo link, lo único que digo que tengo claro es que saldría en todas las noticias que se ha superado la velocidad de la luz en lugar de anunciarlo tímidamente (y sin decir que es una novedad) formando parte de otra noticia. Simplemente porque lo de recrear el sol es un trabajito de bricolaje, mientras que superar una barrera natural que durante más de un siglo hemos asumido como insuperable seria un descubrimiento totalmente revolucionario.

    Ya que estamos, otro motivo para que no se supere la velocidad de la luz en un experimento de este tipo es que la velocidad se la proporcionan haces de luz, de modo que no seria nada razonable (hablando claro: seria de locos) que una partícula sin masa con un límite de velocidad empujara a una partícula con masa a una velocidad más de tres veces superior a ese limite: no habría conservación del momento lineal y veríamos que la energía necesaria para efectuar el cambio sale de la nada. Dime poco visionario si quieres…pero no podría comprenderlo.

    Insisto en que tienes razón con que no sabemos prácticamente nada nada. Pero por eso mismo, la velocidad de la luz es casi lo único en que confiamos como una constante conocida (que se mantiene para todo sistema de referencia, y por lo mismo insuperable). Ya le gustaría a más de uno que este límite fuera como aquella otra “barrera natural” según la cual no podrían existir aparatos voladores más pesados que el aire…pero por el momento no hay ningún indicio empírico que sustentes estas esperanzas.

  24. 24 anonimo anonimo 8 May 2008 0 (0 Votos)

    ¿no seria posible que se desestavilizara y explotase en una explosion atómica?

  25. 25 luchogrela (at) gmail.com luchogrela (at) gmail.com 9 May 2008 0 (0 Votos)

    …lo tienen jodido para mantener el plasma dentro de un recipiente cerrado sobre la superficie terrestre.

    Saludos…

  26. 26 Tomahawk Tomahawk 16 May 2008 0 (0 Votos)

    Al hilo de la Fusión Nuclear,
    1.- ¿podemos tener una energía barata con dicha fusión?.
    2.- ¿Se harían centrales de Fusión en un futuro? 3.- ¿dejan residuos radiactivos?
    4.- Imagino que una vez generada dicha fusión, la energía (plasma) calentará agua => vapor => genera movimiento => electricidad ¿correcto?

    Muy bueno tu blog.
    Saludos.

  27. 27 Paposo Paposo 20 May 2008 0 (0 Votos)

    En teoria no parece demasiado complicado.
    Se inyecta una pequeña porcion de nucleos de hidrogeno, se comprime con campos magneticos hasta un volumen muy pequeño, lo que ya lo calienta. Se calienta mas con los laser lo que funde los nucleos. Basta con aliviar entonces la presion magnetica para que la mezcla de H2 y He2 se expanda y se enfrie lo suficiente para poder llevar ese gas caliente a alguna maquina termica para producir energia.
    Recordemos que se trabaja con una cantidad de H2 muy pequeña. Basta con que el calor generado sea mayor que la energia consumida por los laser y los generadores magneticos.

    No lo veo peligroso. En el peor caso posible, si se descontrolara, lo primero que se destruiria seria el equipo magnetico. Si no hay presion que mantenga cerca el hidrogeno se apaga la reaccion.

    Salut,
    Paposo

  28. 28 WWAGNER WWAGNER 5 Jun 2008 0 (0 Votos)

    Muy interesante este Site, de verdad muy interesante…

    Me gustaría comentar, al respecto de la velocidad de la Luz y la posible superación de la misma…

    El caso es que ahora existen estudios realizados sobre las velocidades las particulas y la materia en si (hablando de subatónicamente), que al atravesar un agujero negro, y salir hasta un agujero blanco, (en ese recorrido), pueden llegar a alcanzar velocidades mayores o muy cercanas a la de la Luz, por lo cual en esos linderos del comporatamiento del universo (aún no comprobados) pero si teorizados, no sabemos que nos depara todo esto…

    Un gran saludo y felicito a los participantes de este site, de verdad me impresionan algunas conversaciones, trataré de estar por aqui más amenudo…

    Saludos

    Wolfgang Wagner
    wwagner44@gmail.com

  29. 29 Amando Tato Amando Tato 27 Jul 2008 0 (0 Votos)

    Hace como 3 decadas, se inició en una univ. de EEUU un programa para estudiar la fusión del Hidrógeno con 3 reactores sucesivos denominados Tomahawk 1, 2 y 3 sucesivamente en una secuencia de 1 reactor cada 10 años. El programa se acelero a menos de 5 años entre el 1 y el 2. Si mal no recuerdo leí información que se estaba en la construccion del 3 y después desapareció la información. ¿No estará solucionado el tema?
    Y quizás en el anonimato por problemas de seguridad?

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