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Una nueva teoría sobre el plasma acerca la fusión nuclear a la realidad

Logotipo de El Confidencial El Confidencial 28/11/2016 Teknautas

Domar la energía de las estrellas es un sueño al que la Humanidad aspira desde los años 80. La fusión nuclear promete producir, con un kilogramo de combustible, la misma energía que 10 millones de kilogramos de combustibles fósiles. Como su nombre indica, consiste en la fusión de núcleos atómicos para obtener energía limpia. Un viejo chiste asegura que "es la energía del futuro... y siempre lo será". Un nuevo estudio publicado en 'arXiv' intenta alejar este Santo Grial de la física de la ciencia ficción.

Investigadores de del Departamento de Energía de los EEUU y de la Universidad de Princeton han desarrollado una nueva teoría sobre el plasma —cuarto estado de la materia similar al gaseoso— que podría ayudar a entender mejor las llamaradas solares y la ansiada fusión nuclear. La investigación sobre esta nueva forma de obtener energía se basa en reactores de 'confinamiento magnético', que usan imanes muy potentes para unir plasma de hidrógeno hasta formar helio. El sistema plantea un enorme problema: que el propio plasma desata campos magnéticos que trastocan el proceso.

Las partículas cargadas que contiene el plasma pueden generar un campo magnético que desemboque en un proceso denominado 'reconexión magnética'. Así es como se producen las llamaradas solares, las explosiones de rayos cósmicos y las hermosas auroras boreales. Pero las teorías actuales no pueden explicar por qué estos campos se rompen y recuperan con tanta rapidez.

Reactor de fusión experimental. (Reuters) © Proporcionado por El Confidencial Reactor de fusión experimental. (Reuters)

Cuando el plasma se rompe

La reconexión magnética supone un quebradero de cabeza dentro de los reactores de fusión Tokamak, los más utilizados en este tipo de investigación. Los cambios bruscos en los campos magnéticos pueden romper los campos externos que mantienen el plasma en su sitio y reducen la efectividad de la reacción. Ahí es donde entra en juego la nueva teoría publicada en 'arXiv'.

Según el estudio, la "inestabilidad plásmica" provoca que los campos magnéticos se rompan y vuelvan a formar con otra orientación de forma constante. Por su culpa, las hojas magnéticas en dos dimensiones van formando islas más pequeñas... hasta que la falta de estabilidad causa un crecimiento explosivo de los plasmoides.

La pregunta ahora es saber por qué el plasma se rompe en islas más pequeñas, pero el estudio servirá para predecir mejor eventos violentos como las llamaradas solares. Y, quizá, también para mejorar los reactores Tokamak y por fin convertir en realidad este ansiado sueño de la Humanidad. 

El confinamiento del plasma es vital para la fusión nuclear. (Reuters) © Reuters El confinamiento del plasma es vital para la fusión nuclear. (Reuters)
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