Trabajo tecnología industrial: materiales

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Fusión nuclear

La fusión nuclear es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo más pesado, al mismo tiempo que se libera o se absorbe una cantidad enorme de energía.

En el caso más simple, en el hidrógeno, dos protones deben acercarse lo suficiente para que la interacción nuclear pueda superar la repulsión eléctrica de ambos átomos y obtener la liberación de energía. En este proceso se emplean los principales isótopos del hidrógeno: protio, deuterio y tritio.

La fusión de dos núcleos de menor masa que el hierro libera energía en general; en este elemento y en el níquel ocurre el proceso de mayor liberación de energía por fusión nuclear. Por el contrario, la fusión de núcleos más pesados que el hierro absorbe energía.

Para que la fusión nuclear ocurra se necesitan temperaturas muy elevadas; alrededor de 1 millón de grados centígrados si se emplea con átomos de elementos sencillos como el hidrógeno.

EN LA NATURALEZA

En la naturaleza ocurre fusión nuclear en las estrellas, incluido el Sol. En su interior las temperaturas son cercanas a 15 millones de grados centígrados. Por ello a las reacciones de fusión también se les denomina termonucleares.

ACTUALIDAD

No existe ningún reactor mediante el cual se emplee la fusión para obtener energía, debido a la dificultad para conseguir este proceso en condiciones controladas.

Actualmente se ha producido energía de fusión nuclear en dos máquinas distintas, el JET (Joint European Torus), y el TFTR (Toroidal Fusion Thermonuclear Reactor).

El siguiente paso es construir un reactor que produzca energía eléctrica a partir de la de fusión. Este reactor será ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), actualmente en fase de diseño.

VENTAJAS

Si se pudiera utilizar la fusión para obtener energía, lograríamos una serie de ventajas frente a la producción de energía por fisión:

- La energía nuclear se convertiría en una fuente de energía renovable y muy barata ya que el hidrógeno existe en abundancia en la naturaleza y está repartido geográficamente de manera uniforme (el agua de los lagos y los océanos contiene hidrógeno pesado suficiente para millones de años, al ritmo actual de consumo de energía).

- Un reactor de fusión nuclear sería totalmente 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.

- Sería una energía limpia ya que no produce gases nocivos y genera residuos nucleares de muy baja actividad que no sería necesario almacenar ya que la radiactividad de estos puede ser minimizada.

Vídeo sobre la formación de energía nuclear

Energía nuclear

La energía nuclear es la energía que se libera en las reacciones nucleares.

Estas reacciones se dan en los núcleos de algunos isótopos de ciertos elementos , como el uranio-235 (²³⁵U), con el que funcionan los reactores nucleares. Sin embargo, para producir este tipo de energía pueden ser utilizados otros isótopos de varios elementos químicos, como el plutonio-239 (²³⁹Pu) o el estroncio-90 (⁹⁰Sr).