Noviembre y diciembre nucleares: efemérides y futuro

Por Crystian Reyes

Publicado el día miércoles 09/12/2020

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

El pasado 8 de noviembre se cumplieron 52 años desde que el reactor TRIGA Mark III, ubicado en el Centro Nuclear “Dr. Nabor Carrillo Flores” del Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ) produjo su primer reacción autosostenida, es decir, logró producir suficiente energía para poder mantener al reactor en funcionamiento. Este reactor se utiliza para realizar análisis de química nuclear, estudios de muestras arqueológicas y ambientales, producción de radioisótopos para la producción de radiofármacos, entre otras cosas.

 

En el exterior del edificio que alberga a este reactor nuclear se encuentra el mural “El Núcleo y la Energía” (Imagen 1), el cual hace alusión a una mujer de rasgos indígenas de cuya mano izquierda surge un halo azul, representando la radiación de Cherenkov que suele observarse en los núcleos de los reactores nucleares (Imagen 2), y que resulta cuando una partícula cargada, como un electrón, viaja a través de algún material aislante polarizado eléctricamente a una velocidad mayor a la de la luz a través de ese mismo material.

Más recientemente y al otro lado del océano Pacífico, en China, este 4 de diciembre entró en operaciones el reactor de fusión nuclear HL-2M Tokamak. Una fusión nuclear es un tipo de reacción nuclear en la que dos o más núcleos atómicos son combinados para formar un núcleo más grande y pesado. Durante el proceso se libera energía ya que el peso del núcleo resultante es menor que la suma de los pesos de los núcleos más livianos (Imagen 3).

Este nuevo reactor de fusión es capaz de generar plasma a una temperatura de 150 millones de grados Celsius, unas 10 veces más alta que la temperatura de la superficie del sol. Se utilizará para realizar investigación de frontera en asuntos como los fenómenos magnéticos que ocurren en el plasma de muy altas temperaturas.

 

Sin embargo, este reactor Tokamak (mostrado en la Imagen 4)  está muy lejos de ser un sol artificial, aunque los titulares de varias cadenas periodísticas lo hagan creer así. Tomemos en cuenta que el sol ha estado quemando su combustible por unos 4 mil millones de años, mientras este reactor sólo duró funcionando algunos segundos. Además, este reactor ubicado en la ciudad china de Chengdu puede generar de 2 a 3 megaamperios (un megaamperio equivale a un millón de amperios) cuando el Joint European Torus, otro reactor de fusión ubicado en Reino Unido, y que es el más grande del mundo, puede generar 7 megaamperios.

La verdadera importancia del reactor chino radica en que es un paso más en el objetivo de obtener energía limpia comercial a partir de estas fusiones nucleares, y para lo cual aún faltan muchos años, ya que hay muchos retos involucrados en la construcción de plantas nucleares de fusión, tales como lo son el tiempo de encendido del reactor y la necesidad de alcanzar temperaturas altísimas. China está preparada para empezar a resolver estos problemas de ingeniería pues el año siguiente se planea empezar a construir el China Fusion Engineering Test Reactor, otro reactor cuyo objetivo será probar la viabilidad de la generación de energía de fusión en gran escala.

 

China ha demostrado tener planes claros para lograr desarrollar nuevas tecnologías energéticas a gran escala, mientras otras potencias como los Estados Unidos parecen estar tardándose más y esto puede deberse a una gran variedad de razones, por ejemplo, valdría la pena preguntarse, ¿es acaso la energía nuclear de fusión la solución a los problemas energéticos mundiales?

 

Referencias:

  1. Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares. (17 de agosto, 2020). Reactor TRIGA Mark III. Gobierno de México. https://www.gob.mx/inin/acciones-y-programas/reactor-triga-mark-iii-73351

  2. Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares. (13 de noviembre, 2020). El Núcleo y la Energía Nuclear. Gobierno de México. https://www.gob.mx/inin/articulos/el-nucleo-y-la-energia-nuclear

  3. Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares. (23 de julio, 2013). Fusión nuclear. Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, Gobierno de México. https://www.inin.gob.mx/temasdeinteres/fusionnuclear.cfm

  4. Kou Jie, B. (5 de diciembre, 2020). China commissions new-generation "artificial sun". People's Daily Online. https://en.people.cn/n3/2020/1205/c90000-9796131.html

  5. Chen, S. (7 de diciembre, 2020). China’s ‘artificial sun’: Misleadingly named but key to fusion energy hopes. South China Morning Post. https://www.scmp.com/news/china/science/article/3112935/chinas-artificial-sun-misleadingly-named-key-fusion-energy-hopes

  6. Cho, A. (6 de febrero, 2020). After decades of decline, the U.S. national fusion lab seeks a rebirth. Science, AAAS. https://www.sciencemag.org/news/2020/02/after-decades-decline-us-national-fusion-lab-seeks-rebirth

Imagen 1. Mural “El Núcleo y la Energía”, ubicado en las instalaciones del Centro Nuclear “Dr. Nabor Carrillo Flores”, sede del Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares.

Imagen 2. Radiación de Cherenkov observada en la piscina de agua que rodea al núcleo de un reactor nuclear.

Imagen 3. Diagrama representando una reacción de fusión nuclear, con los núcleos de los elementos livianos (en este caso, deuterio y tritio) y las partículas resultantes: un núcleo de helio, un neutrón y energía.

Imagen 4. Fotografía de los trabajos de instalación del reactor de fusión nuclear chino HL-2M Tokamak.

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