Los dispositivos de fusión de hobby residenciales prácticos son aceleradores de partículas que generan, aceleran y colisionan los núcleos de hidrógeno pesado o deuterio (H-2, d). Las reacciones de fusión son:
- H-2 (d, n) He-3
- H-2 (d, p) H-3
Deberíamos aclarar de inmediato que nadie hace esto para recuperar energía utilizable, algo que sigue siendo difícil incluso en el ámbito de la ciencia profesional ampliada y de gran presupuesto. Muchos aficionados a la fusión explotan los pequeños proyectos como generadores de neutrones residenciales para promover sus ambiciones en la física nuclear aficionada, mientras que otros persiguen la fusión por su propio bien, con la esperanza de realizar mejoras cruciales de eficiencia con aparatos de su propia concepción.
La variante Hirsch del Farnsworth Fusor ha demostrado ser la más simple y accesible de estos aceleradores colisionadores. Una búsqueda en Google lo llevará al foro que ha estado en el centro de la fusión de pasatiempos durante dos décadas, centrado principalmente en el diseño y el funcionamiento de Fusors. El enfoque básico se ha vuelto casi formulado a lo largo de los años: un sistema de vacío hecho de hemisferios ornamentales de asta de bandera JG Braun, un electrodo acelerador hecho de alambre de tungsteno y un transformador de rayos X excedente como fuente de alimentación acelerada. Un poco de experiencia previa modesta en electrónica, aptitud en álgebra, $ 3000 y un año de tiempo para buscar y construir generalmente lo llevarán a una máquina que puede realizar de manera detectable alrededor de un millón de reacciones de fusión DD por segundo. A los jóvenes entusiastas se les advierte rutinariamente sobre la necesidad de la participación de los padres, un buen mentor para ayudar con la seguridad y la necesidad a menudo olvidada de tiempo y fondos adecuados, pero varios adolescentes han llegado al “club de neutrones”.
El Farnsworth Fusor tiene la ventaja de la simplicidad, ya que su geometría esférica no requiere una demanda especial de óptica de partículas cargadas y ya que es un dispositivo autosustentable a base de descarga luminosa. Sin embargo, no es el enfoque de fusión más eficiente que un aficionado al hogar puede aprovechar. Los aceleradores lineales de CC elementales pueden producir rendimientos de fusión similares con 1/10 del requerimiento de potencia. Uno debe diseñar una fuente de iones, una línea de luz y un objetivo. Para tener éxito con este tipo de sistema se necesita acceso a un programa como SIMION, o un código de modelado de campo tridimensional, mejores habilidades de mecanizado y un conocimiento teórico más funcional del electromagnetismo.
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Una vez más, nada de esto tiene nada que ver con la producción de energía utilizable, el objetivo sensacionalista de mucho interés en la fusión. Todos los dispositivos de fusión hobby absorben la energía eléctrica de la pared con tanta seguridad como un horno tostador. Cualquier potencia de fusión producida se ve eclipsada por el requisito de potencia de entrada, se pierde como cantidades intangiblemente pequeñas de calor adicional además de las grandes cantidades de calor producidas por las innumerables ineficiencias en los procesos de creación de partículas cargadas, acelerándolas y colisionándolas.