La humanidad llegó a poseer 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 una “bujía” de fisión y Deuterio puro a través de la reacción de fusión DD.
Actualmente existe una práctica tecnología de fusión pura que produce de manera eficiente grandes cantidades de energía de fusión a demanda industrialmente significativas, simplemente no elegimos dar los pequeños pasos necesarios para terminar de desarrollarla y luego usarla comercialmente.
La energía necesaria para encender una reacción de fusión termonuclear confinada inercialmente en deuterio-tritio (DT) líquido (o sólido) no es tan grande; es del orden de no más de 10 MJ o aproximadamente la misma cantidad de energía química almacenada en aproximadamente 1.25 tazas de gasolina automotriz para muestras de subgramo de combustible de fusión DT.
El problema es que esta energía debe comprimirse en el espacio (enfocada a un área inferior a 2 mm) y en el tiempo (a menos de 3 nanosegundos).
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Creo que si el objetivo es introducir una forma práctica de fusión en la menor cantidad de tiempo (10 años o menos a las versiones comerciales), entonces es mejor adaptar la tecnología de fusión por fisión que funciona actualmente y que realmente funcionó históricamente la primera vez que fue intentó (y luego nunca falló en trabajar en el campo) ser fusión pura en lugar de continuar tratando de mejorar los dispositivos de fusión de confinamiento magnético que históricamente nunca han funcionado y nunca produjeron energía neta ni una sola vez en sesenta largos años de esfuerzo experimental dedicado.
Si bien quiero evitar una controversia excesiva, me gustaría señalar que hasta la fecha la fusión por fisión es la única tecnología de fusión práctica; una tecnología que habitualmente no consideramos (quizás principalmente debido a sus orígenes militares).
En 60 años, todos los sistemas de fusión MCF existentes nunca han funcionado (en el sentido de que no han producido más energía de la fusión de lo que se necesitó para llevar el plasma de fusión a las condiciones de fusión).
Puede valer la pena recordar que la tecnología de fusión por fisión Ivy-Mike funcionó la primera vez que se probó en 1952. La tecnología Mike fue la base de las primeras armas termonucleares en el arsenal de los EE. UU. Adaptar la tecnología de Mike para que sea una fusión híbrida pura DT-DD abre muchas aplicaciones nuevas en la generación de energía económica.
La tecnología de fusión por fisión de Mike funcionó la primera vez que se probó y produjo grandes cantidades de energía neta (Qe> = 100,000) y nunca ha fallado en más de 800 pruebas subterráneas en el sitio de pruebas de Nevada.
Fusión de confinamiento inercial hoy en día es limitada por el controlador.
Todavía no es experimentalmente posible construir un láser (o acelerador de partículas iónicas) lo suficientemente grande como para producir ignición de fusión DT. En un esfuerzo por determinar la viabilidad de la fusión pura de ICF, en los últimos años (1982 – 1992) de las pruebas nucleares subterráneas de la guerra fría de EE. UU., Tanto LANL como LLNL diseñaron una serie de disparos de prueba llamados Halite-Centurion. Las tomas de la serie Halite-Centurion estaban relacionadas con fusiones agregadas en tomas respaldadas en tomas que ya estaban programadas. Estos disparos fueron diseñados para utilizar una pequeña porción de los rayos X producidos desde el primario de un dispositivo nuclear experimental a través de una línea de visión hasta un experimento de fusión remota alojado a cierta distancia en el recipiente de prueba experimental subterráneo. Los láseres y los controladores de fusión de haz de iones, como estaban disponibles en ese momento, no podían proporcionar la energía del controlador requerida para producir la ignición de fusión, pero los rayos X de un dispositivo de fisión encendido remotamente podrían proporcionar la energía del controlador necesaria (> 10 MJ de energía entregada en un punto de aproximadamente 2 mm en un tiempo de menos de 3 nanosegundos).
La fusión por confinamiento inercial es la única forma de fusión que en realidad ya se ha demostrado que funciona en experimentos de campo reales (no solo en simulaciones por computadora) y prácticamente produce energía de fusión con ganancia de energía. En los últimos años en pruebas nucleares subterráneas, LANL y LLNL diseñaron una serie de disparos de prueba llamados Halite-Centurion. Las tomas de la serie Halite-Centurion estaban relacionadas con fusiones agregadas en tomas respaldadas en tomas DOE-DOD que ya estaban programadas. Estas tomas fueron diseñadas para utilizar una pequeña porción de los rayos X producidos desde el primario de un dispositivo experimental a través de una línea de visión para encender un experimento de fusión remota alojado a cierta distancia en el recipiente de prueba experimental subterráneo.
Una vez clasificados, los disparos de prueba de Halite-Centurion probaron experimentalmente que pequeñas esferas llenas de DT se podían encender y llevar a una ignición de fusión completa usando un haz intenso de rayos X generados en el primario de un dispositivo de fisión experimental.
Durante la última década de la guerra fría, las divisiones de pruebas de campo de LANL y LLNL probaron experimentalmente que la fusión ICF funcionaba. Si los controladores de fusión están diseñados de manera que se parezcan lo suficiente a las características y al rendimiento del controlador de rayos X utilizado en los experimentos de Halite-Centurion, NO HAY PREGUNTA de que prácticamente se logrará una ignición de fusión pura completa con ganancia de energía de fusión.
Artículo del NY Times publicado en el momento de las pruebas de campo de Halite-Centurion, una vez clasificadas: el avance secreto en la fusión nuclear provoca una disputa entre los científicos
En lugar de confiar en las leyes de escala mientras construimos experimentos de fusión MCF cada vez más grandes y costosos, como tokamaks y stellarators, mientras tratamos de lograr una generación de energía equilibrada,
¿por qué no volver al campo y adaptar la tecnología de fusión por confinamiento inercial ya probada para que funcione como fusión pura, evitando el uso de una fisión primaria?
¿Por qué no adaptar y modificar la tecnología de fusión ICF que nunca ha fallado en el campo en lugar de hundir todos los fondos de fusión actuales en enfoques de fusión magnética de confinamiento que en cientos de dispositivos de fusión MCF en todo el mundo y en cientos de miles de disparos han fallado consistentemente ni una sola vez? producir energía de fusión de equilibrio?
