¿Cuáles son las desventajas de la fusión nuclear?

Desventajas de la energía nuclear Las desventajas de esta energía tienen lugar debido a que los procesos nucleares de los átomos liberan una alta cantidad de calor y desechos radiactivos, lo que puede producir daño a la salud de los seres humanos y otros seres vivos.

Un inconveniente de la energía de fusión reconocido desde hace mucho tiempo es el daño por radiación de neutrones a los materiales expuestos, lo que provoca hinchazón, fragilidad y fatiga .

La fusión de núcleo es el accidente más temido, debido a que puede provocar el colapso de la estructura del reactor, y con ello expulsar gran cantidad de materiales radiactivos al medio ambiente si hay algún tipo de explosión o si se filtran al subsuelo.

El desafío fundamental es lograr una tasa de calor emitido por un plasma de fusión que exceda la tasa de energía inyectada en el plasma . La principal esperanza se centra en los reactores tokamak y los estelaradores que confinan magnéticamente un plasma de deuterio-tritio.

La fusión es muy difícil de poner en marcha: los núcleos atómicos de los isótopos de hidrógeno están cargados positivamente y sabemos que las cargas similares se repelen entre sí . Y por eso es muy difícil acercar esos núcleos lo suficiente como para que las interacciones atractivas puedan tomar el control y que realmente puedan sufrir esta reacción.

Las reacciones de fusión producen una cantidad de energía muy elevada —cuatro veces superior a la de las reacciones de fisión nuclear— y pueden ser la base de los futuros reactores de fusión.

Dado que lo que hagamos con respecto a las emisiones de carbono en las próximas dos o tres décadas probablemente determinará si el planeta se calentará de manera incómoda o catastrófica para finales de siglo, entonces la respuesta es no: la fusión no vendrá en nuestro rescate .

La fusión produce mucha más energía que la creada por la fisión . La fusión, a diferencia de la fisión, no crea subproductos radiactivos dañinos que deban almacenarse durante miles de años.

La mayoría de los expertos coinciden en que es poco probable que seamos capaces de generar energía a gran escala a partir de la fusión nuclear antes de 2050 aproximadamente (los cautelosos podrían añadir otra década).

La fusión nuclear no sólo produce energía: también produce radiación de neutrones y, a través del fenómeno natural de la activación de neutrones, esto puede usarse para transmutar desechos altamente radiactivos en materiales más seguros, muy parecido al antiguo mito de que los alquimistas podían convertir el plomo en oro.

¿Puede explotar el reactor? Afortunadamente, el reactor no puede explotar . No puede ocurrir una explosión nuclear porque el combustible no es lo suficientemente compacto como para permitir una reacción en cadena incontrolada. El reactor del MIT tiene mucha agua y materiales estructurales centrales que ralentizan los neutrones antes de que alcancen otros átomos fisibles.

La fusión ofrece una fuente potencial de energía a largo plazo que utiliza abundantes suministros de combustible y no produce gases de efecto invernadero ni desechos radiactivos de larga duración .

Esto significa que se necesitan energías atómicas extremadamente altas para lograr que estas cosas se fusionen o se unan . Por eso la fusión es un desafío. Es bastante difícil iniciar una reacción de fusión que produzca más energía de la necesaria para iniciar la reacción.

DISTRIBUCIONES DE BARRERA DE FUSIÓN

Este es el resultado de que los núcleos no son objetos esféricos inertes sino que exhiben propiedades y dinámicas que afectan el proceso de fusión. Estos incluyen deformación nuclear, rotaciones y vibraciones, transferencia de nucleones de un núcleo a otro y ruptura de núcleos .

El próximo gran hito en este camino llegará, si todo sigue su curso, en 2025. Este será el año en el que los técnicos finalizarán el ensamblaje del reactor de fusión nuclear y llevarán a cabo las primeras pruebas con plasma.

Las ventajas de la fusión son evidentes. El hidrógeno es una fuente de energía virtualmente inagotable y extremadamente barata. Tampoco se generan residuos radiactivos. Y, además, se puede producir todavía más energía por cantidad de combustible que en los reactores de fisión.

Aunque la producción de energía eléctrica es la utilidad más habitual que se le da a la energía nuclear, también se puede aplicar en muchos otros sectores, como en aplicaciones médicas o medioambientales.

Es cierto que la fusión nuclear tendría un impacto beneficioso para nuestro planeta al liberar grandes cantidades de energía sin generar altos niveles de emisiones de carbono y sería un indudable impulso en la batalla contra el cambio climático.

Investigadores de California han completado con éxito una reacción de fusión nuclear que logró la “ignición” (o produjo más energía de la que se le puso) por segunda vez en la historia , informan Tom Wilson y Alice Hancock para el Financial Times.

Actualmente hay más de 130 dispositivos de fusión experimentales públicos y privados en funcionamiento , en construcción o planificados en todo el mundo, basados ​​en diferentes enfoques para producir reacciones de fusión y con una variedad de diseños.

La primera conclusión es que la energía de fusión no será barata ; ciertamente no será la fuente de electricidad más barata en las próximas décadas a medida que se incorporen más energía solar y eólica. Pero la fusión aún puede encontrar su lugar, porque la red necesita energía en diferentes formas y en diferentes momentos.

La fusión se encuentra entre las fuentes de energía más respetuosas con el medio ambiente . No se producen CO ₂ ni otras emisiones atmosféricas nocivas durante el proceso de fusión, lo que significa que la fusión no contribuye a las emisiones de gases de efecto invernadero ni al calentamiento global.

Las plantas tienen una capacidad de entre 1.000 y 1.500 megavatios. Suponiendo que el costo de capital por kilovatio sea aproximadamente independiente del tamaño en este pequeño rango de tamaños, el costo de capital estimado de una planta de energía de fusión con 1.000 megavatios de capacidad oscilaría entre 2,7 y 9,7 mil millones de dólares .

De hecho, el proyecto ITER continúa expresando este objetivo de la siguiente manera: “No producir residuos radiactivos de larga duración: los reactores de fusión nuclear no producen residuos nucleares de alta actividad y de larga duración. La activación de los componentes en un reactor de fusión es lo suficientemente baja como para que los materiales puedan reciclarse o reutilizarse dentro de 100 años ”. 13.

Hacia 1920, Arthur Eddington anticipó el descubrimiento y el mecanismo de los procesos de fusión nuclear en las estrellas, en su artículo La constitución interna de las estrellas.

En cualquier momento se puede parar la reacción, cerrando sencillamente el suministro de combustible. La fusión no produce gases que contribuyan al efecto invernadero. La reacción en sí sólo produce helio, un gas no nocivo.

La demanda de uranio sigue aumentando, pero la oferta no se mantiene al mismo ritmo. Se espera que las reservas actuales de uranio se agoten a finales de siglo y es difícil encontrar nuevas fuentes de uranio. Como resultado, los precios del uranio han aumentado constantemente y algunas estimaciones predicen que se duplicarán para 2030.