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Jul 26, 2023

La investigación sobre fusión no debería ser una actividad secundaria en materia de armas nucleares

Si la humanidad sobrevive miles de años más, nuestra principal fuente de energía muy probablemente podría ser la fusión nuclear. Es limpio, el combustible es inagotable y barato, y no hay riesgo de fusión. Es

Si la humanidad sobrevive miles de años más, nuestra principal fuente de energía muy probablemente podría ser la fusión nuclear. Es limpio, el combustible es inagotable y barato, y no hay riesgo de fusión. Es la fuente de energía de las estrellas; de hecho, de todo el cosmos. Y estamos tentadoramente cerca de hacerlo funcionar. La desventaja es que el reactor particular que ahora está logrando avances importantes en la fusión está indisolublemente ligado a la investigación de armas nucleares.

Esto no es necesariamente un factor decisivo, pero presenta riesgos que el público debería conocer y evaluar.

El 30 de julio, los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore repitieron el logro largamente buscado de diciembre pasado de crear más energía en una cápsula del tamaño de un grano de pimienta de la que habían irradiado con láseres. La máquina, llamada Instalación Nacional de Ignición (NIF, por sus siglas en inglés), es ahora el líder mundial en la búsqueda de la fusión.

No está ni cerca de estar listo para uso comercial: el punto de equilibrio, llamado ignición, describe lo que sucedió en la cápsula, pero los científicos aún pusieron mucha más energía en encender los láseres que la que gastaron en energía de fusión. Probablemente todavía estemos a 20 años de distancia, al menos, de la fusión comercial.

Mientras que las centrales nucleares actuales funcionan mediante fisión nuclear, es decir, la división de los núcleos de elementos más grandes, la fusión es la fusión de dos núcleos de elementos ligeros. El sol y las estrellas funcionan con núcleos de hidrógeno que se fusionan para formar helio. El oxígeno, el carbono y otros elementos esenciales para la vida se forjaron a partir de la fusión en estrellas distantes que explotaron. La fusión también ilumina la materia brillante alrededor de los agujeros negros, como se capturó recientemente en imágenes de la NASA.

Tanto en la fisión como en la fusión, una pequeña cantidad de masa se convierte en mucha energía. En los experimentos de fusión de laboratorio, los científicos suelen utilizar deuterio y tritio (hidrógeno con uno y dos neutrones). Si bien el tritio es raro, se podría producir en un reactor una vez que esté en funcionamiento. El deuterio es inagotable.

"Hay suficiente deuterio en el agua de mar para alimentar al planeta durante 60 mil millones de años", que es mucho más tiempo del que existirá nuestro planeta, dijo Steven Cowley, físico de fusión y director del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton.

Si hay un inconveniente, no es el objetivo, sino el camino que tomó Estados Unidos para alcanzar sus hitos recientes. La Instalación Nacional de Ignición no se construyó como una forma de identificar una fuente de energía limpia, sino para promover las armas de destrucción masiva estadounidenses.

“La razón por la que se financia el NIF es para la investigación de armas nucleares. No está financiado para energía de fusión ni para ciencia básica. Esos son sólo beneficios derivados”, dijo Stewart Prager, físico de fusión y profesor de la Universidad de Princeton que trabaja con el programa de ciencia y seguridad global.

La máquina puede hacer algo equivalente a probar armas nucleares nuevas o mejoradas sin violar los tratados de prohibición de pruebas. Los avances logrados en diciembre y este verano en el logro del encendido permitirán finalmente que la máquina cumpla su misión de prueba de armas.

Aún se desconoce cómo afecta eso al delicado sistema de disuasión mutua con las otras potencias nucleares, pero Prager y otros científicos que estudian la seguridad nuclear dicen que podría hacer que el mundo sea más peligroso. Si bien los escolares estadounidenses ya no realizan ejercicios nucleares, todavía existe el riesgo de que las armas nucleares destruyan nuestra civilización antes de que lo haga el cambio climático.

Si bien las armas nucleares iniciales creadas en el Proyecto Manhattan dependían de la fisión, la mayor parte del arsenal nuclear estadounidense está compuesto por las llamadas bombas termonucleares, que obtienen su energía de la fusión. Estas armas pueden tener cientos de veces el poder destructivo de las bombas lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki. El actual arsenal estadounidense podría destruir a la humanidad muchas veces.

El NIF puede ayudar a garantizar que ninguna de nuestras armas explote en sus silos. Pero parece una locura sugerir que Estados Unidos necesita mejorarlos. “¿Hay alguna duda de que las armas nucleares funcionan? ¿Hay alguna duda de que son completamente aniquiladores? Dijo Prager. "No tiene sentido pensar que necesitamos mejorar aún más las armas nucleares".

Lo ideal sería que la investigación sobre la energía de fusión no tuviera que mezclarse con las armas nucleares. Los avances del NIF deberían atraer más talento y fomentar la inversión en empresas puramente comerciales. Ya hay al menos 30 nuevas empresas trabajando en planes de fusión nuclear utilizando subvenciones gubernamentales y miles de millones de dólares en inversiones privadas.

La mayoría de esos proyectos adoptan un enfoque diferente al NIF, reteniendo el combustible durante un período de tiempo sostenido utilizando un potente campo magnético. Varios proyectos han demostrado que pueden mantener el combustible a una temperatura sostenida de 250 millones de grados C, afirmó Cowley. Un experimento en el Reino Unido llamado JET ha estado batiendo récords, y un controvertido megaproyecto internacional en Francia, llamado ITER, aunque muy retrasado, podría estar en funcionamiento a finales de esta década.

Otro obstáculo es conseguir suficiente tritio para iniciar el proceso. Para solucionar este problema, algunos científicos están experimentando con otras combinaciones de combustibles. Una empresa con sede en California llamada TAE technologies está utilizando hidrógeno y boro, mientras que Helion, con sede en Washington, fusionará deuterio y helio-3, un isótopo de helio poco común.

Estos diversos esfuerzos se están acercando a la fusión gracias a avances en nanofabricación, inteligencia artificial y superconductores de alta temperatura, necesarios para fabricar las bobinas que producen los campos magnéticos extremos.

Si bien la fusión no resolverá nuestro problema climático inmediato (no podemos esperar 20 años o más para adoptar fuentes de combustible más limpias), podría ser parte de la solución a largo plazo. La naciente industria de la fusión merece financiación y apoyo por sí misma, no como un beneficio colateral del negocio de las armas nucleares.

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Esta columna no refleja necesariamente la opinión del consejo editorial o de Bloomberg LP y sus propietarios.

FD Flam es columnista de opinión de Bloomberg que cubre ciencia. Es presentadora del podcast “Follow the Science”.

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