Fuera de control

Fuera de control

A veces los avances científicos y tecnológicos son una moneda de doble cara. Hoy os voy a hablar acerca de lo que supone una de las fuentes energéticas más prometedoras del futuro y una de las armas más destructivas de la historia. Hablamos de la fusión nuclear.

Detonación de la bomba termonuclear Ivy Mike en noviembre de 1952.

Detonación de la bomba termonuclear Ivy Mike en noviembre de 1952.

A lo largo de la historia, han abundado las aportaciones científicas que acaban siendo utilizadas en fines muy lejanos de los que en su momento se plantea su descubridor, o que alcanzan magnitudes de una escala insospechada por el mismo. Un ejemplo muy curioso es el de Alfred Nobel, que arrepentido tras percatarse del mal y la destrucción que provocaría en lo sucesivo su hallazgo, la dinamita, decide crear los Premios Nobel, con los que honrar su memoria.

Hoy en día, en cuanto a fuentes energéticas se refiere, la fusión nuclear es una de las apuestas de futuro con más expectativas. La fusión nuclear es el proceso contrario a la fisión, que es el método empleado hoy en día en nuestras centrales nucleares y que consiste básicamente en la división de un núcleo pesado en varios más ligeros, además de algunos subproductos, entrando en juego en este proceso una ingente cantidad de energía. En la fusión, se unen varios núcleos atómicos para formar uno más pesado, siendo partícipe una cantidad de energía aún mayor que en su opuesta.

Reacción de fusión nuclear a partir de deuterio y tritio, isótopos del hidrógeno. Se obtiene helio, un neutrón y energía en abundancia por cada fusión.

Reacción de fusión nuclear a partir de deuterio y tritio, isótopos del hidrógeno. Se obtiene helio, un neutrón y energía en abundancia por cada fusión.

Hasta ahora no he mencionado en ningún momento que se libere energía, solo que está presente en el fenómeno, porque de hecho, aquí radica otra de las características adversas de la fisión y la fusión. Mientras que en la fisión se desprende energía para cualquier elemento más pesado que el hierro y se requiere para cualquiera más liviano, en la fusión ocurre lo contrario, se produce energía para los elementos más ligeros de la tabla periódica y se necesita para la fusión de núcleos más pesados. Así, los procesos de fisión se suelen llevar a cabo con uranio o plutonio, elementos muy pesados, y los de fusión con isótopos del hidrógeno, el elemento químico más liviano.

Tabla periódica en la que se resaltan los elementos del hidrógeno (H), el hierro (Fe), el uranio (U) y el plutonio (Pu).

Tabla periódica en la que se resaltan los elementos del hidrógeno (H), el hierro (Fe), el uranio (U) y el plutonio (Pu).

El aprovechamiento de la energía nuclear de fusión para la obtención de energía eléctrica es uno de los frentes abiertos en los que se está trabajando en la actualidad. La mayoría de estudios en marcha plantean un sistema similar al empleado en las centrales térmicas, mediante turbinas de vapor que funcionarían gracias al calor generado en la fusión. De hecho, existen algunas experimentales, aunque no son eficientes de momento, pues emplean más energía de la que finalmente obtienen. Desde el punto de vista ecológico, resuelven el problema de los residuos radioactivos que plantea el sistema de fisión y son una alternativa relativamente saludable para nuestro medioambiente. Hay que tener en cuenta que con un gramo de hidrógeno, muy, muy abundante en nuestro planeta, por ejemplo en el agua, se obtendría el equivalente energético a ocho toneladas de petróleo.

En la naturaleza nos encontramos con reacciones de fusión en las estrellas, por ejemplo, incluyendo al Sol. En su núcleo, las temperaturas rondan los 15 millones de grados Celsius (centígrados) alcanzando así un estado de plasma. Aquí radica el problema de su reproducción artificial, nuestra tecnología es perfectamente capaz de recrear la fusión nuclear, el matiz está en que no podemos controlarla y canalizar esta impresionante manifestación de energía para fines constructivos, pues el reciento que contenga este plasma debe resistir esas temperaturas tan desproporcionadas. En lo que se está investigando en la actualidad sobre todo es en un método de confinamiento del plasma mediante campos magnéticos lo suficientemente poderosos como para conseguir domar la reacción.

Reactor del JET. El reactor de fusión más grande del mundo por confinamiento magnético. Imagen por ABC.

Reactor del JET. El reactor de fusión más grande del mundo por confinamiento magnético. FUENTE: ABC.

Sin embargo, esta falta de control no supone un problema en el uso de la fusión para fines destructivos. El arma más potente de la historia de la humanidad, la bomba de hidrógeno, bomba H o bomba termonuclear, funciona gracias a una reacción de fusión. En el epicentro de la detonación se reproducirían por unos brevísimos instantes las condiciones del interior de las estrellas antes citadas y la onda expansiva y los vientos huracanados arrasarían todo a su alrededor, siendo varias veces más destructiva que las bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki. Además, la radiación emitida se expandiría rápidamente y afectaría a toda la vida del entorno. Pero, ¿no era que no se produce radiación en una reacción de fusión? No me estoy contradiciendo, la radiación emitida en la fusión podría despreciarse, porque el verdadero problema está en la emitida por los isótopos de uranio. Simplemente es que el funcionamiento de la bomba de hidrógeno es mucho más complejo. El artefacto, técnicamente, funciona por un proceso de fisión-fusión-fisión. Es decir, es tal la cantidad de energía que se maneja en la fusión, que solo para accionarla, se utiliza una bomba atómica de fisión. A su vez, luego, se vuelve a producir la fisión al chocar los subproductos emitidos (ese neutrón del esquema anterior) con el uranio de las capas externas de la bomba. Al final, es esta desintegración del uranio la que causa la radioactividad más perjudicial.

En la superficie del Sol se alcanzan los 6000 grados Celsius. En el núcleo se llega a los 15 millones.

En la superficie del Sol se alcanzan los 6000 grados Celsius. En el núcleo se llega a los 15 millones.

La primera bomba de hidrógeno, Ivy Mike (EE.UU.), fue detonada en un atolón de las Islas Marshall durante un ensayo en 1952. La temperatura alcanzada en la zona cero tornó los citados 15 millones de grados Celsius por unas fracciones de segundo. Generó una bola de fuego de 5 km de diámetro y una nube de hongo de 17 km de alto pasado poco más de un minuto de su explosión y varios de los islotes alcanzados, desaparecieron por completo.

Como tantas otras cosas, la ciencia es también un arma de doble filo, y a la par que los descubrimientos y los avances tecnológicos surgen, debe aparecer también el compromiso ético para conducir estas innovaciones hacia el bien de la humanidad y la construcción de un mañana mejor. Aprendamos del pasado.

Enlace de interés: La supermáquina que fabrica energía de fusión nuclear (ABC.es), julio de 2013.