La fusión requiere que dos (o más) núcleos atómicos choquen con la fuerza suficiente para fusionarse, de modo que liberen energía.
Para causar esas colisiones, necesitamos una temperatura y / o presión extremadamente altas, típicamente en forma de plasma (núcleos que se han separado de sus electrones).
Para contener el plasma caliente, necesitamos campos magnéticos extremadamente fuertes. De lo contrario, la presión cae y la fusión se detiene, y / o las paredes de la cámara se dañan.
Para crear los campos magnéticos, necesitamos electroimanes extremadamente potentes, que generalmente involucran superconductores y corrientes eléctricas extremadamente potentes.
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Eso son muchos extremos. Cada uno de estos es un problema difícil en sí mismo, y la necesidad de lograr todas estas hazañas de ingeniería en un solo dispositivo solo hace que todo sea mucho más difícil.
Además, el comportamiento del plasma en tales condiciones no se comprende bien, por lo que hay preguntas de ciencia pura para investigar, además de los problemas de ingeniería. Y luego están los efectos de segundo y tercer orden de todas estas cosas que suceden simultáneamente dentro de un solo dispositivo.
Además, las investigaciones sobre todos estos problemas requieren financiación, es otro problema difícil.
En resumen, muchos problemas difíciles deben resolverse de una vez.
Si desea muchos más detalles y tiene 90 minutos de sobra, esta presentación profundiza en lo que EMC2 está trabajando:
Polywell Fusion: fusión electrostática en una cúspide magnética
La investigación sobre fusión se ha centrado recientemente en la fusión a gran escala en el proyecto ITER en Francia. Es enorme y enormemente caro. Vea la página ITER en Wikipedia para más información.
Pero más recientemente ha surgido un gran interés en proyectos a pequeña escala:
Página en washington.edu (Universidad de Washington)
Investigación y educación en la Universidad de Wisconsin-Madison
Compact Fusion (Lockheed-Martin)
EMC2 Fusion Development Corporation (igual que la presentación anterior)
Estos proyectos a pequeña escala son especialmente interesantes en mi opinión. La escala más pequeña, y especialmente los presupuestos más pequeños, significa que los equipos podrán iterar (sin juego de palabras) en sus diseños mucho más rápido que el proyecto ITER. Creo que eso aumenta enormemente la probabilidad de que uno o más de estos equipos lleguen a una solución.