El Sol, fusión nuclear natural.

Lo primero que debemos recordar, antes de abordar este artículo, es que existen dos formas de obtener energía nuclear: la fisión y la fusión.

La fisión nuclear ocurre cuando un núcleo se divide en dos (o más) núcleos más pequeños. También se producen algunos “residuos”, como neutrones libres, rayos gamma, partículas alfa y beta, etc. Es el tipo de reacción que produce electricidad en los reactores nucleares desde hace décadas. Requieren de materiales fisionables peligrosos para funcionar, como el uranio.

KSTAR, un sol en la Tierra.

Pero en la naturaleza, la energía nuclear se expresa de otra forma. En lugar de dividirlos, las estrellas crean átomos nuevos (y más grandes) a partir de los más pequeños, como el hidrogeno o el helio. El núcleo de los átomos creados tiene una masa inferior a la suma de las masas de los núcleos que se han fusionado para formarlo. Y allí reside el secreto de la fusión nuclear: la diferencia de masa es liberada en forma de energía.

La energía que se libera depende de varios factores, pero se rige por la fórmula  E = mc², donde “m” es la diferencia de masa mencionada y "c" es la velocidad de la luz. Dado que esta velocidad es enorme (300.000 km/s), pequeñísimas cantidades de masa proporcionan enormes cantidades de energía. Por ello los científicos han buscado durante más de medio siglo la forma de construir un reactor de este tipo.

Las temperaturas se miden en millones de grados.

El problema más difícil de resolver es la construcción del “envase” en el que se va a llevar a cabo la reacción. Dado que las temperaturas implicadas se miden en millones de grados, no existe un material que pueda soportar semejantes exigencias. Afortunadamente, pueden confinarse las partículas mediante campos magnéticos muy potentes, creando una especie de “botella magnética” que contiene en su interior la reacción nuclear.

Lo que han logrado los coreanos es, nada más ni nada menos, que llevar estas ideas a la práctica. Básicamente, han construido un toroide (una forma geométrica similar a una rosquilla), cuyas paredes son principalmente un potentísimo campo magnético, y han acelerado dentro de él partículas elementales hasta velocidades cercanas a la de la luz. Cuando estas partículas se chocan, se fusionan. Por supuesto, esto es una visión MUY simplificada de lo que ocurre en el interior del reactor.

En el Instituto Nacional de Fusión Nuclear han llevado todo esto a la práctica, construyendo el KSTAR. La sigla del dispositivo incluye la “K” de Corea y “STAR” por estrella, por la relación existente entre este dispositivo y la forma en que “funciona” un sol. Realmente, se trata de la estrella de Corea. El Instituto mencionado comenzó hace 12 años el proyecto, que finalmente se puso en marcha el 13 de junio de este año.

El video muestra aspectos de la construcción del reactor:

Imagen del KSTAR generada por ordenador.

El reactor de fusión nuclear KSTAR funcionó durante 249 milésimo de segundo. Durante ese lapso el plasma caliente de su interior llegó a los dos millones de grados, y generó una corriente de cien mil amperios. Si el número no te dice nada, ten en cuenta que una lamparita incandescente consume solo unos 0.25 amperios.

Hay muchos ensayos por hacer, pero lo interesante de este tipo de reactor consiste en la promesa de una energía totalmente limpia, sin emisión de radiaciones ni producción de gases de efecto invernadero. Otro factor importantísimo es que no se necesita un combustible exótico para hacerlo funcionar. Basta con el deuterio o el tritio, que se extraen del agua del mar.

Debido a estos beneficios ecológicos, siete naciones industrializadas (incluidos Estados Unidos, Japón, la Unión Europea y Corea del Sur) decidieron, en 1988, desarrollar conjuntamente esta forma de generar energía, prácticamente infinita y completamente segura. KSTAR es el primer paso, que deberá demostrar la viabilidad de la fusión nuclear y su prometedor uso para mover al mundo.

249 milisegundos pueden parecer muy poco tiempo, pero en términos atómicos es una verdadera eternidad. Es muy posible que gracias a las experiencias obtenidas mediante el KSTAR en poco tiempo disfrutemos, finalmente, de un nuevo tipo de energía.