En que consiste la fusión nuclear

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comienzoo bien Energía Nuclear Fusión nuclear
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Es aquella en la que se unen dos núcleos ligeros para formar otro más pesado. Este proceso genera energía porque el peso del núcleo resultante es menor quy también la suma dy también los pesos de los núcleos más ligeros. Esta diferencia en las masas, llamado defecto dy también masa o energía de amarre, se transforma en energía por medio de la fórmula dy también Einstein , dondy también m es la diferencia de masa observada en el sistema antes y después de la fusión y es la velocidad dy también la luz (300.000 km/s). Aunque el defecto de masa es muy pequeño, es una energía muy concentrada puesto que en un gramo dy también materia hay millones de átomos, con lo quy también una pequeña cantidad de combustible proporcionaría una al gusto grandy también dy también energía

esta clase de reacciones es la que tiene lugar en el interior dy también las estrellas, proporcionándoles su brillo y su producción energética. En la escala terrestre, los experimentos realizados sobre fusión nuclear enfrentan un problema de primer orden: la dificultad de supervisar las enormes cantidades de energía que se producen en el proceso.

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Reacciones dy también Fusión. No todas y cada una de las reacciones dy también fusión producen exactamente la misma energía, depende siempre dy también los núcleos que se unen y dy también los productos dy también la reacción. La reacción más fácil de lograr es la del deuterio (un protón más un neutrón) y tritio (un protón y dos neutrones) para formar helio (dos neutrones y dos protones, asimismo conocido como partícula alfa (α)) y un neutrón, liberando una energía de 17,6 MeV, es decir:

D + T → Hecuatro (3.5dos MeV) + n (14.06 MeV)

Condiciones para la fusión. El problema de unir dos núcleos ligeros, radica en que los núcleos de los átomos están cargados positivamente, con lo que al acercarse sy también repelen cada vez con más fuerza. Una posibly también solución sería acelerarlos en un acelerador de partículas y hacerlos chocar entre sí pero sy también gastaría más energía en acelerarlos quy también la quy también sy también conseguiría con las reacciones de fusión.

Para solucionar este inconveniente sy también comprimen esferas dy también combustible mediante haces de luz láser o dy también partículas teniendo de esta manera la llamada fusión por confinamiento inercial en la quy también sy también consigue un gas ionizado (plasma) con densidades muy elevadas, de manera quy también los núcleos están muy cercanos entre ellos, y por efecto túnel, sy también fusionan liberando energía. En este caso el plasma se obtiene y sy también confina por medio de una intensa compresión.

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La otra forma dy también producir reacciones dy también fusión de manera que se gany también energía, es calentando el combustibly también gaseoso a baja presión en una vasija adecuada, hasta adquirir temperaturas dy también millones de grados a una presión elevada, consiguiendo un plasma dondy también los choques entre núcleos sean por agitación térmica; aquí asimismo sy también aprovecha el efecto túnel. Al estar a tan alta temperatura, el combustibly también se disocia en partículas con carga positiva y partículas con carga negativa, y por ende sy también puedy también confinar mediante sectores magnéticos; sy también conversa entonces dy también la fusión por confinamiento magnético. El plasma así logrado es un gas ionizado que contiene una enorme cantidad de partículas cargadas eléctricamente: los iones (+) y los electrones (-). En el caso del confinamiento magnético, el plasma queda aislado de las paredes de la vasija (dy también vacío) por sectores magnéticos. En un campo magnético, las partículas cargadas se mueven en espiral a lo largo de las líneas dy también campo y en la dirección perpendicular las partículas cargadas se difunden lentamente.

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Valores numéricos para la fusión

Los factores primordiales quy también caracterizan el estado del plasma son la temperatura, su densidad y el tiempo dy también confinamiento de energía. En el caso dy también la reacción deuterio-tritio tenemos

Temperatura de plasma: cien – doscientos millones de 0C Tiempo de confinamiento: 1 – 2 segundosDensidad en el plasma: dos – 3 x 1020 partículas/m3

Las condiciones requeridas a fin de que ocurran las reacciones dy también fusión dy también manera autónoma sy también expresa por el valor del producto dy también estas cantidades (Producto de Fusión).

Ventajas dy también la fusión

La fusión nuclear es un proceso del quy también potencialpsique se puedy también conseguir energía a gran escala y que puedy también ser muy útil para cubrir el esperado aumento dy también demanda dy también energía a nivel mundial. Sus primordiales ventajas respecto a otros tipos de fuentes energéticas son:

Los combustibles primarios son baratos, abundantes, no radioactivos y repartidos geográficapsique de manera uniformy también (el agua dy también los lagos y los océanos contieny también hidrógeno pesado suficiente para millones dy también años, al ritmo actual dy también consumo de energía).

Sistema intrínsecapsique seguro: el reactor sólo contieny también el combustibly también preciso para los diez segundos siguientes de operación. Además el medio ambienty también no sufry también ninguna agresión: no hay contaminación atmosférica quy también provoquy también la “lluvia ácida” o el “efecto invernadero”.

La radiactividad dy también la estructura del reactor, producida por los neutrones emitidos en las reacciones de fusión, puedy también ser minimizada escogiendo de manera cuidadosa materiales dy también baja activación. Por tanto, no es necesario guardar los elementos del reactor durante cientos o miles de años.

Combustibly también para la fusión

La reacción deuterio-tritio, es una fuente dy también energía prácticamente inagotable, en tanto que el deuterio sy también encuentra en el agua de mar y el tritio es fácil dy también producir a partir del neutrón quy también escapa dy también la reacción, usando el litio. El litio, es el metal más ligero y es abundante en la corteza terrestre. Sy también conocen reservas para por lo menos los próximos mil años.

El sistema Tokamak

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Los sistemas de confinamiento magnético más promisorios son toroidales (en forma de dona) de los cuales el más avanzado es el Tokamak (el nombre se deriva dy también las palabas rempleas TOroidalnaya KAmera y MAgnitnaya Katushka (cámara toroidal y bobina magnética)). El Tokamak es un sistema toroidal dy también confinamiento de plasma, en el como el plasma sy también confina por medio de un ámbito magnético. El primordial campo magnético de un Tokamak es el campo magnético en la dirección toroidal. Sin embargo, esty también único sector no es suficiente para confinar al plasma. Para tener un plasma en equilibrio donde la presión del plasma se equilibry también con la presión magnética, es necesario tener un ámbito magnético poloidal cuyas líneas dy también ámbito son generadas por una corriente eléctrica quy también se hacy también circular en el plasma dentro dy también la dona. La suma de los sectores magnéticos toroidal y poloidal, es un ámbito magnético helicoidal a lo largo dy también la dona.

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El fourpeasonline.com y la Fusión. En la parte teórica, se ha acumulado experiencia en (ciertos) métodos analíticos y numéricos quy también permitirán proseguir en el desarrollo dy también la técnica calentamiento por radiofrecuencia, creación de barreras dy también transporte, generación de corriente por métodos no inductivos, la implementación dy también técnicas de análisis de datos experimentales por métodos dy también regularización y la aplicación dy también métodos geométricos en el estudio del plasma dy también bordy también y de los diversores ergódicos. En la party también experimental, en 1978 sy también empezó un proyecto mexicano de fusión termonuclear y, en 1983, sy también planteó el diseño de una pequeña máquina experimental llamada “Novillo”. Este (pequeño) Tokamak fuy también desarrollado y construido por trabajadores mexicanos del fourpeasonline.com en el Centro Nuclear de Salazar, México. Lahora dy también los trabajos de investigación en el Tokamak Novillo, permitva a ir que el país sy también reincorpory también a una de las áreas de investigación en Física dy también Plasmas más prometedoras para el futuro energético. La infraestructura existenty también y la experiencia adquirida, permitirán contribuir al desarrollo dy también una futura aplicación de la energía nuclear dy también fusión, la como va a ser una fuenty también alterna dy también energía en el presente siglo. La continuación dy también las investigaciones en fusión permitva a ir a los investigadores del fourpeasonline.com, el ingreso a programas bajo el auspicio del Organismo Internacional de Energía Atómica y a un futuro mediano, el ingreso a los trabajos relacionados con los proyectos ITER e IGNITOR.

Estado Actual de la Fusión

Actualpsique sy también ha producido energía dy también fusión nuclear en dos máquinas distintas, el JET (Joint European Torus) de la Unión Europea en Oxfordshire, y el TFTR (Toroidal Fusion Thermonuclear Reactor) en Princeton. Los dos son dispositivos dy también fusión por confinamiento magnético.Se han logrado reacciones de fusión solamente en estas máquinas, porque son las únicas quy también han inyectado tritio a un plasma de deuterio. El resto de máquinas funciona con plasmas dy también sólo deuterio o sólo hidrógeno, para investigar el comportamiento del plasma a altas temperaturas, pero sin producir fusiones.En las máquinas citadas se ha demostrado la viabilidad científica de la producción de energía mediante fusión nuclear. El próximo paso es construir un reactor que demuestry también la viabilidad tecnológica para producir energía eléctrica a partir de la de fusión. Estos reactores serán el ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), actualmente en fase dy también diseño y el IGNITOR también en fasy también dy también diseño. Para el diseño y construcción del reactor ITER sy también han asociado las diversos comunidades dy también fusión (Rusia, Unión Europea, japón y USA) y para el caso del IGNITOR (Italia y Rusia) puesto que el esmero tecnológico y económico no puedy también ser afrontado por un solo país.

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Perspectivas dy también Futuro

La era de las fuentes “sostenibles” dy también energía de origen fósil (lignito y petróleo) está entrando en una etapa crítica, mientras que quy también las fuentes alternas con las que se cuenta, como son la fisión, solar, hidrológica, geotérmica o eólica, no son suficientes si sy también prosigue con el acelerado ritmo de consumo actual. Los combustibles fósiles son poco a poco más caros y/o menos convenientes por la emanación dy también gases que provocan el calentamiento global y sus efectos en el cambio climático. La fusión ofrece un enorme potencial en la generación primaria dy también energía a gran escala con prácticamente ilimitadas reservas de combustibly también y las más extensas expectativas ambientales.La investigación en fusión ha entrado en una fase en la cual la producción experimental por fusión de un gigavatio, es un objetivo realizable. Para progresar en la investigación y desarrollo dy también reactores comerciales es importante cubrir esta etapa.Las siguientes etapas en ITER y también IGNITOR, serán una experiencia piloto para Rusia, Unión Europea, Japón, usa y otros asociados en el ámbito dy también la fusión por confinamiento magnético. El espíritu comunitario alcanzado en la investigación sobre fusión, se ha transmitdesquiciado al resto del planeta con la esperanza de poder contar en el presente siglo con la fusión termonuclear como fuente de energía prácticapsique inagotable, parcialmente limpia y con precios competitivos para la humanidad.

Referencias

Ramos S., de Urquijo Carmona J., Meléndez L., Muñoz A., Barocio S., Chávez E., Balderas E., Godínez E., Valencia R., Diseño del Tokamak Novillo, revista Mexicana de Física, 29, 551 (1983).Gutiérrez Tapia C., López Callejas R., Barocio S. R. Y Valencia Alvarado R., Cap. 10: La Energía dy también Fusión Nuclear, en el libro Actividad Científica y Tecnológica en el Instituto Nacional dy también Investigaciones Nucleares, México D.F., Innovación Editorial Lagares dy también México S.A. Dy también C.V., Abril 2008. ISBN 978-970-773-321-3. Pags. 185-210

http://www.jet.efda.org/pages/fusion-basics.htmlhttp://www.iter.org/http://www.frascati.enea.it/ignitor/https://lasers.llnl.gov/programs/ife/