En términos prácticos, ¿en qué se diferencian los posibles reactores de fusión de los reactores de fisión actuales utilizados para la generación de energía?

Answer 1

El diseño es totalmente diferente. Un reactor de fisión es, por decirlo de manera cruda, una pila. Simplemente pones suficiente combustible nuclear en un volumen lo suficientemente pequeño, y ocurre la fisión, generando calor. Puede jugar con él y controlarlo, y por supuesto lo envuelve en todo tipo de características de seguridad. Pero es fundamentalmente una cosa muy simple; Lo difícil es hacerlo seguro, no hacerlo funcionar.

Sin embargo, un reactor de fusión es una maquinaria complicada que utiliza enormes campos eléctricos y magnéticos al límite de nuestra tecnología. Es muy, muy difícil hacer el trabajo. De hecho, aún no se ha hecho que funcione suficientemente bien. Un reactor de fusión siempre estará a punto de salir.

Lo cual es genial desde el punto de vista de la seguridad. Un reactor de fisión tiene diez años más o menos de combustible, que quiere seguir reaccionando. Hay una gran cantidad de energía latente que puede seguir generando energía y la contaminación durante décadas se descontrola. Mientras que un reactor de fusión tiene unos segundos de combustible, y siempre está a una fracción de segundo de salir.

Un reactor de fusión no genera barras de combustible radiactivo. El interior del reactor se vuelve radioactivo, por lo que después de su uso habrá un problema al deshacerse del reactor cuando termine su vida útil. Pero con la elección adecuada de materiales (parte de la investigación en reactores de fusión), la mayoría de los neucelidos generados tendrán vidas medias relativamente cortas. Por lo tanto, cerrar la planta durante un par de décadas antes de intentar el desmontaje reducirá el riesgo de radiación a un nivel muy bajo.

Si el camino actual hacia la fusión funciona, requerirá una planta muy grande. Y ambos son fundamentalmente motores de calor, que requieren mucha refrigeración. Por lo tanto, es probable que los sitios sean muy parecidos: grandes áreas planas cerca de grandes cuerpos de agua o ríos de volumen razonablemente alto.

Los accidentes de caso ordinario posibles con un reactor de fusión son muy similares a los de cualquier sitio de generación grande. Cuando fluye una gran cantidad de energía, debe tener cuidado. Un accidente que mata a las personas en el sitio es tan probable, o no, como cualquier otro sitio industrial importante. Pero el peor de los casos es mucho, mucho menos que para la fisión.

Answer 2

Para empezar, los reactores de fisión dividen los átomos en su combustible, para formar átomos con núcleos más pequeños que el combustible original (uranio, hasta bario y xenón, por ejemplo), mientras que los reactores de fusión fusionan sus átomos para formar átomos con núcleos más grandes. (dos núcleos de hidrógeno para formar un núcleo de helio, por ejemplo).

En general, las reacciones de fisión por encima de Z = 26 (hierro) son exotérmicas, y las que están por debajo de Z = 26 son endotérmicas. Por lo tanto, por el contrario, las reacciones de fusión por encima de Z = 26 (hierro) son endotérmicas, y las que están por debajo de Z = 26 son exotérmicas. Y, las mejores reacciones (que producen la mayor cantidad de energía) son aquellos elementos naturales que están más alejados de Z = 26 (fusión de núcleos de hidrógeno, Z = 1 y fisión de núcleos de uranio, Z = 92).