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Fusión Nuclear
¿Qué es?
La fusión nuclear es una reacción nuclear en la
que dos átomos ligeros, en general el hidrógeno
y sus isótopos (deuterio y tritio), se unen para
formar otro núcleo más pesado, liberando una
gran cantidad de energía.
Requisitos para la fusión nuclear
-Temperatura muy elevada, para separar los
electrones del núcleo y que éste se aproxime a
otro venciendo las fuerzas de repulsión
electrostáticas. La masa gaseosa que se
obtiene se llama plasma.
-Confinamiento necesario para obtener el plasma
a elevada temperatura durante un tiempo
mínimo.
-Densidad del plasma suficiente para que los
núcleos estén cerca unos de otros y puedan dar
lugar a reacciones de fusión
-Fusión nuclear por confinamiento inercial (FCI):
Consiste en crear un medio tan denso en el que las
partículas no tengan casi ninguna posibilidad de
escapar sin chocar entre sí.
-Fusión nuclear por confinamiento magnético (FCM):
Las partículas eléctricamente cargadas del plasma
son atrapadas en un espacio reducido por la
acción de un campo magnético.
Combustible utilizado para las
reacciones nucleares
El Deuterio es un isótopo estable del hidrógeno
formado por un protón y un neutrón. Su
abundancia en el agua es de un átomo por cada
6500 átomos de hidrógeno, lo que significa que
con el contenido existente de Deuterio en el
agua del mar es posible obtener una fuente de
energía inagotable mediante la fusión nuclear.
Y cuyo contenido energético es tal que con la
cantidad de Deuterio existente en el agua del
mar, la energía obtenida mediante fusión
nuclear de estos átomos es equivalente a 250
litros de petróleo.
El Tritio es el otro elemento empleado como
combustible, que, aunque es escaso en la
naturaleza, puede ser generado por
reacciones de captura neutrónica con los
isótopos de Litio, material abundante en la
corteza terrestre y en el agua del mar.
Ventajas de la fusión nuclear
-La fusión nuclear es una energía limpia ya que no
produce gases nocivos y genera residuos
nucleares de muy baja actividad.
-Un reactor de fusión nuclear es intrínsicamente
seguro ya que la propia reacción se detiene al
cortar el suministro de combustible. No depende
de ningún sistema externo de seguridad
susceptible de errores.
-Es una fuente inagotable de energía ya que
el deuterio existe en abundancia en la
naturaleza y el Tritio es generado dentro
del propio reactor a partir del Deuterio.
Evolución histórica de la fusión nuclear
Los orígenes de la fusión nuclear se localizan
hacia 1929 cuando Atkinson y Houtemans
plantearon la posibilidad de obtener energía de
las reacciones de fusión.
Sin embargo se desarrolló más a partir de 1942
con los trabajos de H. Bethe, E. Fermi,
R. Oppenheimer y E. Teller, entre otros.
En 1961, en EEUU y en la URSS se
desarrolló una técnica mediante la cual se
podrían obtener reacciones de fusión
nuclear mediante altas compresiones
provocada por la cesión de energía.
En 1965, Artsimovich presentó los
resultados de sus investigaciones sobre el
concepto TOKAMAK.
En el concepto TOKAMAK, el campo
magnético necesario para confinar el
plasma es le resultado de la combinación
de un campo poloidal, ambos creados por
bobinas toroidales, y de un campo vertical