¿Cuáles son los pros y los contras de la fusión nuclear?

Answer 1

Hoy existe una forma práctica de fusión nuclear que funciona y produce cantidades útiles y confiables de energía de la fusión.

La fusión práctica siempre será hace más de 50 años (no dentro de 50 años)
La humanidad tomó posesión de una forma práctica de generar energía a partir de la fusión hace más de 50 años con la prueba nuclear Ivy-Mike que produjo energía de fusión a partir de Deuterio puro a través de la fusión DD. Hoy en día, existen dispositivos de fusión pura más pequeños diseñados para generar energía limpia (no efectos de explosión) a partir de la fusión DD pura de Deuterio separada del agua de mar. Uno de estos diseños se llama mini-Mike, que produce un pequeño rendimiento de energía controlada predecible de 250 GJ.
Nota: El deuterio separado del agua de mar es totalmente no radiactivo y la fusión de este combustible produce solo desechos nucleares totalmente no radiactivos (helio).
——-
Se dice que en la fusión nuclear no controlada, se libera una gran cantidad de energía de manera no controlada; causando destrucción solamente: la bomba de hidrógeno es un ejemplo.
Por lo tanto, la fusión nuclear no controlada no se considera algo útil para fines constructivos.
Se percibe que en la fusión nuclear controlada, la gran energía de las reacciones de fusión se libera gradualmente para que pueda usarse con fines pacíficos, por ejemplo, para alimentar reactores de fusión nuclear.
¿Pero hay realmente una diferencia?
o es solo una (mala) percepción?
Tal vez sea cierto que en realidad solo hay un tipo de fusión y, dependiendo de la tecnología y la cantidad de combustible que use, puede obtener exactamente la cantidad de energía de fusión deseada, y que la distinción entre fusión controlada y no controlada es simplemente engañosa. La verdad es que las formas prácticas de Fusión nuclear de confinamiento inercial se pueden escalar de manera confiable y segura a tamaños muy pequeños (una cápsula de fusión NIF es una esfera hueca de 2 mm de diámetro llena con 190 miligramos de combustible de tritio de deuterio y produce, cuando está completamente encendida, un rendimiento energético de aproximadamente 2 megajulios, que es la energía producida cuando se queman eficientemente aproximadamente 0.014 galones de gasolina) o en tamaños muy grandes (los dispositivos militares ICF pueden producir grandes liberaciones de energía, del orden de 41 840 000 000 megajulios por disparo) .
Si bien la suavidad y el intervalo de tiempo durante el cual la liberación de energía de la fusión puede ser diferente, las reacciones de fusión (Deuterium Tritium o Deuterium-Deuterium) tienden a ser las mismas y los productos de desecho producidos (helio y neutrones) también tienden a ser lo mismo con todas las formas de fusión nuclear.
Todos los enfoques de fusión por confinamiento inercial utilizan pequeñas explosiones nucleares controladas o explosiones para producir cantidades comercialmente significativas de energía (nivel de gigavatios si se desea) de la fusión.
——
La fusión nuclear es el poder para salvar nuestro mundo.
Las implementaciones comerciales de la fusión nuclear tienen el potencial de alterar radicalmente la economía del mundo y el futuro de la humanidad.
Los principales proyectos de fusión nuclear más pequeños ofrecen el potencial de reducir radicalmente el costo de la energía al tiempo que aumentan la cantidad de energía disponible para cada persona que vive en la tierra. La fusión nuclear puede permitir una expansión de la energía utilizada por la civilización en más de mil millones de veces de 20 teravatios hoy a 20 zettavatios en un siglo.
La fusión nuclear también puede permitir formas prácticas de propulsión espacial a fracciones significativas de la velocidad de la luz (del 1 al 20% de la velocidad de la luz).
Continuar invirtiendo en el desarrollo de prometedores diseños de propulsión de fusión pequeña permite el lanzamiento en órbita de la Tierra con aviones espaciales de fusión nuclear o cohetes reutilizables y permite un acceso seguro y económico a cualquier parte de nuestro sistema solar.
La energía eólica y solar renovable, combinada con la eficiencia energética, no pueden proporcionar al mundo la cantidad de energía confiable necesaria para brindar a todos en el planeta un acceso justo y adecuado a la energía. Las fuentes de energía eólica y solar no son capaces de permitir que la humanidad explore mucho más allá del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter, mientras que la propulsión espacial de fusión abre todo el sistema solar a la exploración tripulada de rutina y hace posibles visitas a estrellas cercanas en una sola vida.
Las campañas bien intencionadas para ejercer influencia política para financiar solo los enfoques de energía renovable y eficiencia energética para proporcionar al mundo la energía que necesita no respaldarán prácticamente el levantamiento de la condición humana y solo resultarán en un mayor desperdicio con el tiempo entre los “ricos que tienen la energía”. pagar costosas energías renovables de baja densidad energética y los “que no tienen energía” que no pueden pagarlos. Una política energética de energía renovable y eficiencia energética sin la ayuda de la fusión nuclear y la mejora de la fisión nuclear resultará en miles de millones de personas en todo el mundo a mediados de siglo sin acceso a la electricidad.

Más información sobre plantas de energía de energía de fusión seguras y prácticas y cómo podrían construirse hoy – @Pacer – Reactores de sal fundida – Ralph Moir

Una imagen de un moderno dispositivo híbrido de fusión pura DT-DD de dos etapas llamado “mini-Mike” destinado solo a la producción eficiente de energía de fusión ultra limpia

Answer 2

Nuclear Fusion es la forma más básica de energía en el universo. Es lo que alimenta al sol y a todas las estrellas. Se produce por una reacción nuclear en la que dos átomos del mismo elemento liviano, generalmente un isótopo de hidrógeno, se combinan en una sola molécula de helio, el siguiente elemento más pesado en la tabla periódica.

Los humanos han producido con éxito una reacción de fusión incontrolada para fabricar la bomba de hidrógeno, en la que toda la tremenda energía de la reacción se libera a la vez de una manera altamente destructiva. Si se pudiera liberar gradualmente la misma cantidad de energía, en una reacción de fusión controlada, que es lo que ocurre en el sol, esto podría convertirse en la forma máxima de energía en la Tierra
Solo para aclarar para lograr la fusión nuclear, necesita alcanzar temperaturas de alrededor de 100 millones de grados, incluso el sol no se calienta tanto, por lo que hace algo llamado túnel cuántico. Lamentablemente, solo tengo 14 años y si quieres saber más sobre esto, estoy seguro de que alguien ha hecho la pregunta
Pros de fusión nuclear

• Energia limpia. Sin gases de efecto invernadero.
• Combustible prácticamente ilimitado disponible. (El deuterio se puede destilar del agua de mar y el tritio se puede “criar” en el reactor).
• Sin reacción en cadena. Más fácil de controlar o detener que la fisión.
• Poco o nada de residuos nucleares. El núcleo permanece radiactivo por solo 100 años. Posiblemente elementos estructurales radiactivos.
• Muy bajo costo de combustible

Contras de la fusión nuclear

• No probado en nada parecido a escala comercial.
• No se espera una producción a gran escala hasta al menos 2050
• Las centrales eléctricas comerciales serían extremadamente caras de construir
• Requiere temperaturas extremadamente altas. Difícil de contener
• Podría producir una cantidad neta negativa de energía
• Si se lograra la fusión en frío, sería mucho más fácil de implementar.
• Los miles de millones en fondos de investigación podrían gastarse en energías renovables
• Eliminaría cualquier incentivo para restringir el uso de energía.

Answer 3

La fusión aneutrónica es cualquier forma de poder de fusión en el que los neutrones transportan no más del 1% de la energía total liberada. [1] Las reacciones de fusión más estudiadas liberan hasta el 80% de su energía en neutrones. La fusión aneutrónica exitosa reduciría en gran medida los problemas asociados con la radiación de neutrones, como el daño por ionización, la activación de neutrones y los requisitos de protección biológica, manejo remoto y seguridad.
Algunos proponentes también ven un potencial para reducciones dramáticas de costos al convertir la energía directamente en electricidad. Sin embargo, las condiciones requeridas para aprovechar la fusión aneutrónica son mucho más extremas que las requeridas para el ciclo convencional de combustible nuclear de deuterio-tritio (DT).

https://en.m.wikipedia.org/wiki/ …

Por las razones descritas en el artículo de Wikipedia anterior, la mayoría de los estudios de fusión aneutrónica se concentran en la reacción, p – 11B. [2] [3]

[1] “A2731” . Njleg.state.nj.us. Consultado el 1 de abril de 2012

2. ^ Nevins, WM (1998). “Una revisión de los requisitos de confinamiento para combustibles avanzados”. Journal of Fusion Energy 17 (1): 25–32. Bibcode: 1998JFuE … 17 … 25N.doi: 10.1023 / A: 1022513215080.
3. ^ Pilcher, Pat (2010-01-11). “Fusion avance una bala mágica para la crisis energética?”. The Independent (Londres). Consultado el 25 de abril de 2010.

Answer 4

Bueno, las estrellas están alimentadas por fusión nuclear de principalmente gases de hidrógeno, también el subproducto de estas reacciones, y el ciclo final de algunas estrellas más grandes conforman nuestros cuerpos y forman el resto de los elementos de nuestro Universo. Me alegra que la física en nuestro Universo permita que ocurra tal reacción, no me gustaría que fuera de otra manera.

La gente aún no ha descifrado la idea de cómo hacer una sin detonar una bomba de fisión nuclear, si podemos refinar el concepto de una reacción de fusión autosostenida, podría resolver cualquier forma de crisis energética que los humanos tendrían. No puedo pensar en ninguna desventaja.

Answer 5

Pro: Realmente bueno en la generación de neutrones, que se pueden utilizar para fisión de uranio.

Contras: difícil de limitar por un período de tiempo prolongado, difícil de capturar energía, produce mucha radiación, hay formas mucho más fáciles de generar energía.