{"id":6553,"date":"2022-04-25T08:05:56","date_gmt":"2022-04-25T08:05:56","guid":{"rendered":"https:\/\/revistanyt.com.ar\/online\/?p=6553"},"modified":"2022-04-19T16:11:19","modified_gmt":"2022-04-19T16:11:19","slug":"una-mirada-al-litio-y-la-fusion-nuclear","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistanyt.com.ar\/online\/una-mirada-al-litio-y-la-fusion-nuclear\/","title":{"rendered":"Una mirada al litio y la fusi\u00f3n nuclear"},"content":{"rendered":"

Reproducimos el informe de la Dra. Fabiana Gennari, publicado en la serie HOJITAS DE CONOCIMIENTO que edita el Instituto de Energ\u00eda y Desarrollo Sustentable (iEDS) de la Comisi\u00f3n Nacional de Energ\u00eda At\u00f3mica (CNEA), a quienes agradecemos la gentileza por compartirlo.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0 Gran parte de la energ\u00eda que se consume a nivel mundial proviene de la quema de combustibles f\u00f3siles (carb\u00f3n, gas natural y petr\u00f3leo). La combusti\u00f3n de este tipo de combustibles libera gases contaminantes como di\u00f3xido de azufre, \u00f3xidos de nitr\u00f3geno y di\u00f3xido de carbono. Estos gases son los principales responsables de la lluvia \u00e1cida y del calentamiento global, con impacto negativo sobre los ecosistemas, los seres vivos y el planeta. Para enfrentar este problema, la ciencia y la tecnolog\u00eda hace a\u00f1os vienen trabajando en diferentes soluciones; entre las m\u00e1s importantes a futuro est\u00e1 la fusi\u00f3n nuclear. <\/em><\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 es la fusi\u00f3n nuclear?<\/strong><\/p>\n

\u00a0\u00a0 La fusi\u00f3n nuclear es la reacci\u00f3n que le permite obtener energ\u00eda a las estrellas. Es la uni\u00f3n de dos n\u00facleos livianos (como deuterio y tritio) para formar un n\u00facleo m\u00e1s pesado (helio) y un neutr\u00f3n, con cierta p\u00e9rdida de masa. La masa que se pierde es la que se transforma en energ\u00eda. Es cierto que para que esta reacci\u00f3n sea posible se debe alcanzar una temperatura de millones de grados, pero la energ\u00eda obtenida como resultado de la fusi\u00f3n es m\u00e1s de siete veces la energ\u00eda que se obtiene por la quema de combustibles f\u00f3siles y puede ser m\u00e1s de diez veces la que se aporta para generar el mismo proceso. La reacci\u00f3n de fusi\u00f3n tiene adem\u00e1s otras ventajas: no presenta riesgos de accidentes al no ser una reacci\u00f3n en cadena, y su \u00fanico residuo es helio, un gas inocuo para las personas y el ambiente, con valor para la industria. Por todas estas razones, se sabe que la fusi\u00f3n nuclear tendr\u00e1 un rol importante en la segunda mitad de este siglo.<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

El confinamiento<\/strong><\/p>\n

\u00a0 Como ya dijimos, el combustible de la fusi\u00f3n es una mezcla de deuterio y tritio, que a temperatura ambiente es un gas. Para posibilitar la uni\u00f3n entre ellos, se debe favorecer la colisi\u00f3n entre sus n\u00facleos, superando la repulsi\u00f3n natural entre s\u00ed. Con ese fin, se aumenta su velocidad de choque al calentar el gas mezcla a millones de grados. Esto se logra manteniendo una densidad suficiente de part\u00edculas para que choquen con mucha frecuencia, por un cierto tiempo. Hay dos tecnolog\u00edas que se pueden emplear para confinar, o sea contener al combustible. Una es el confinamiento magn\u00e9tico, donde las part\u00edculas del plasma son contenidas en un espacio definido por acci\u00f3n de campos magn\u00e9ticos. Se obtiene as\u00ed un dispositivo que tiene forma toroidal o de dona, denominado tokamak. El otro m\u00e9todo es el confinamiento inercial, donde la mezcla gaseosa se calienta por tiempos muy cortos, lo que equivale a comprimir el combustible en un espacio muy peque\u00f1o. Antes de que el gas tenga tiempo de expandirse libremente, se produce la reacci\u00f3n de fusi\u00f3n esperada. La radiaci\u00f3n requerida para lograr este confinamiento debe ser muy potente y se genera mediante l\u00e1seres.<\/p>\n

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La participaci\u00f3n del litio<\/strong><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 El deuterio es una sustancia abundante en la naturaleza y es posible extraerlo, por ejemplo, del agua de mar. En cambio, el tritio no es un elemento natural, pero puede ser generado como producto secundario de los actuales reactores de fisi\u00f3n. En la fusi\u00f3n nuclear se planea generar tritio a partir de litio, sustancia disponible con abundancia en la naturaleza (en ciertas rocas, en salares y en el agua de mar). La producci\u00f3n de tritio a partir de litio requiere del impacto de neutrones con compuestos de litio (cer\u00e1micos y aleaciones), dentro del mismo reactor de fusi\u00f3n. A estos materiales se los conoce como reproductores de tritio. Los combustibles para la reacci\u00f3n de fusi\u00f3n, deuterio y litio, est\u00e1n disponibles con amplia distribuci\u00f3n geogr\u00e1fica, y se estima habr\u00e1 suficiente para la generaci\u00f3n de energ\u00eda por fusi\u00f3n durante millones de a\u00f1os.<\/p>\n

\"\"<\/a>El proyecto ITER<\/strong><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 En Caradache, al sur de Francia, se est\u00e1 construyendo el tokamak m\u00e1s grande del mundo, llamado ITER. Es uno de los proyectos energ\u00e9ticos de colaboraci\u00f3n internacional m\u00e1s ambiciosos del mundo actual. El objetivo del ITER es producir 500 MW de potencia t\u00e9rmica a partir de 50 MW de potencia entregada. Tambi\u00e9n se propone demostrar la operaci\u00f3n integrada de tecnolog\u00edas de una planta de fusi\u00f3n. Se espera su puesta en funcionamiento para fines de 2025. La siguiente fase despu\u00e9s del ITER, se llama DEMO e incluye la conversi\u00f3n de calor en electricidad. Los primeros resultados de esta fase est\u00e1n proyectados para 2050. El desarrollo con \u00e9xito del proyecto ITER establecer\u00e1 las bases para la tecnolog\u00eda de fusi\u00f3n como fuente de energ\u00eda masiva, segura y limpia.<\/p>\n

Actividades en desarrollo<\/strong><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0 En el departamento Fisicoqu\u00edmica de Materiales (CAB-CNEA) se trabaja preparando y evaluando cer\u00e1micos de litio para ser empleados como reproductores de tritio en reactores de fusi\u00f3n. Para ello se emplea materia prima obtenida a partir de salares argentinos y m\u00e9todos de f\u00e1cil traslado a gran escala. Estos cer\u00e1micos se exponen a condiciones similares a las que existen dentro del reactor para evaluar posteriormente sus propiedades. Dichas propiedades deben ser adecuadas para asegurar f\u00e1cil liberaci\u00f3n de tritio y mantenimiento de la reacci\u00f3n de fusi\u00f3n.<\/p>\n

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