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Dos equipos de investigadores estadounidenses han desarrollado tecnologías que pueden facilitar la ignición de la fusión nuclear, un proceso que se produce en las estrellas y que los científicos tratan de imitar en los laboratorios. En una ocasión han logrado calentar con láseres a millones de grados las capsulas donde iría el combustible y, en otro, analizar algunas partículas que podrían medir las condiciones en su interior.
Los últimos experimentos realizados por investigadores de la Instalación Nacional de Ignición en Livermore (California, EE UU) han permitido dar un paso más hacia la consecución de la ignición de la fusión por confinamiento inercial, una estrategia para calentar y comprimir un combustible que podría permitir a los científicos aprovechar la intensa energía de la fusión nuclear en el futuro.
Hasta ahora este poderoso tipo de fusión, que da de forma natural en las estrellas, no se podía controlar en el laboratorio, pero Siegfried Glenzer y sus compañeros han demostrado que su laboratorio en Livermore, que incluye un sistema de láser gigantesco del tamaño de tres campos de fútbol, reúne las condiciones necesarias para la ignición de la fusión.
Los investigadores apuntaron 192 haces intensos de láser hacia una pequeña cápsula con el tamaño requerido para almacenar una mezcla de deuterio y tritio que, tras la implosión, puede desencadenar plasmas de fusión termonuclear y un flujo de energía utilizable, según consideran los expertos.
El equipo de Glenzer logró calentar esa cápsula hasta los 3,3 millones de grados Kelvin y con ello allanaron el camino para el siguiente gran paso: la ignición e implosión de una cápsula rellena de combustible.
En otro estudio, liderado por el científico Chikang Li del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y otros compañeros, muestran cómo ciertas partículas cargadas pueden utilizarse para caracterizar y medir las condiciones existentes dentro de las cápsulas súper calentadas para la implosión.
Chikang Li y su equipo utilizaron una combinación de técnicas, como la radiografía de protones monoenergéticos y la espectroscopia de partículas cargadas, para investigar la implosión de cápsulas de oro, así como la energía de rayos X que se proyectaba hacia fuera.
Estos nuevos datos no sólo demuestran la viabilidad de un proceso de fusión controlable en laboratorio, sino que también suponen un registro de las altas temperaturas y energías que intervienen en él. Esta información podría utilizarse para explicar alguno de los procesos astrofísicos y de energía extrema que se producen en el universo.
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Referencias bibliográficas:
C.K. Li et al. "Charged-Particle Probing of X-Ray-Driven Inertial-Fusion Implosions"; y S.H. Glenzer et al. "Symmetric Inertial Confinement Fusion Implosions at Ultra-High Laser Energies". Science, 29 de enero de 2010.
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