CREANDO ESTRELAS

Este ano, o laboratorio National Ignition Facility, en California, intentará emular o interior dunha estrela ao fundir núcleos de hidróxeno mediante raios láser; para iso usarán  a máquina láser máis grande e de máis alta enerxía construída ata o de agora. Se funciona será un gran paso cara ao uso da fusión como fonte de enerxía.

imagen

A gran instalación científica está situada no Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en California, e pola súa complexidade e tamaño ( un edificio de 10 pisos e unha extensión de 3 campos de futbol)  soamente é comparable co LHC  e o reactor ITER.
Nos primeiros experimentos  foron disparados  todos os láseres á vez sobre diminutas cápsulas baleiras (chagando a acadar 3,3 millóns de graos Kelvin), pero logo as cápsulas de 1,8 mm de lonxitude, enfriadas ata case o cero absoluto,  conterán átomos de deuterio e tritio (isótopos do hidróxeno). A calor producida polo láser dará lugar á ignición, despois comezará a fusión nuclear, e o esperado é obter máis enerxía da que se lle aportou.

imagen

Unha das cuestións que máis chama a atención é que a xustificación para a construción desta máquina non é o estudo da obtención de enerxía, senón que ten como finalidade a seguridade nacional dos Estados Unidos. Unha máquina así crearía condicións de temperatura e presión semellantes ás dunha estrela, o que tería  gran utilidade na astrofísica, pero tamén se crearían condicións parellas ás da bomba de hidróxeno. Desta maneira os Estados Unidos garanten o bo funcionamento das súas bombas almacenadas.

 

Autor: Ángel Fernández Lois

Esta entrada foi publicada en Física de partículas, Novas tecnoloxías e etiquetada , , , , . Garda o enlace permanente.

28 Responses to CREANDO ESTRELAS

  1. andrea.aso.1a di:

    A instalación NIF (National Ignition Facility), é un gran proyecto de Estados Unidos de fusión inercial, tratándose principalmente dunha instalación militar, cuxo obxectivo básico é o mantemento da competencia no ámbito da simulación de armas nucleares por medio da realización de microexplosiones nucleares controladas.
    NIF posee 192 láseres de neodimio vidrio de 1.8 MJ que emiten a 1053 nm.
    Agora, intenta emular o interior dunha estrela fundindo nucleos de hidroxeno con raios láser se este proceso funciona será un gran paso para o uso da fusión como fonte de enerxía, a parte dun gran paso na astrofísica.

  2. raquel.aso.1b di:

    O obxectivo deste proxecto é crear no interior da esfera unha pequeña explosión termonuclear, na que se alcanzarían temperaturas de 100 millóns de graos, como no interior dunha estrela. Os responsables do centro considera que o láser permitirá devolver con creces o diñeiro invertido dos contribuíntes. De feito, o NIF produciu xa, 25 veces máis enerxía ca outros sistemas de láser que existen, e conta ca capacidade para manter encendidas 10.000 bombillas por segundo.

  3. santigonzalez.aso.1a di:

    A fusión nuclear é unha enerxía das que aínda non se obtivo beneficios xa que non se atopou maneira de aproveitar semellante cantidade de enerxía. Na miña opinión non se lle debeu permitir a un país coma Estados Unidos, gran proveedor e usuario de artefactos militares, investigar sobre este tipo de enerxías, coas que poderían producir bombas etc.
    Paréceme interesante estes estudos, porque a parte de ver e experimentar o funcionamento das estrelas, pódense averiguar novas maneiras de aproveitar esta enerxía para a producción de electricidade por exemplo. A pesares de que produza máis enerxía da que se lle aporta, os materiales cos que se produce a fusión (deuterio e tritio)hai que crealos, e isto aumenta o custo de posta en funcionamento de reactores de fusión para obter enerxía.

  4. veronica.aso.1a di:

    Se isto funcionase sería un gran avance como opción futura de enerxía, xa que é moi probable que a demanda de enerxía a nivel gloval se doble nos próximos 50 anos debido a un aumento da poboación. Ademáis de que a fusión ten unha serie de vantaxes en seguridade, funcionamento e medioambiente:

    •Os recursos combustibles para a fusión son abundantes.
    •Os residuos resultantes do proceso son helio, non son radioactivos.
    •Non é necesario o transporte de materiais radioactivos para o funcionamento de unha central eléctrica de fusión.
    •Estas centrais son seguras.
    •Ao xerar a enerxía de fusión non se emitirán gases á atmosfera que incrementen o efecto invernadoiro.

  5. vanesa.aso.1b di:

    Segundo un diario nacional este láser permitiríalles aos científicos conseguir unha enerxía ilimitada e limpa,cunha reducida cantidade de resíduos e sen que o efecto invernadoiro reciba máis emisións de gas.

    Segundo esta fonte de información o obxectivo é conseguir a fusión( reacción que fai brilla ao Sol e ás estrelas )nun laboratorio a través de dúas fórmulas:confinar a materia en forma de plasma nun campo magnético potente e elevar as temperaturas a moi altas en segundos.

  6. angel.aso.1a di:

    Unha das vantaxes máis grandes na miña opinión e que sacando a enerxía necesaria para poñer a máquina en marcha o resto é unha fonte inesgotable de enerxía.
    O deuterio e tritio pódense obter do hidróxeno e este da auga doce ou da auga do mar.
    Soamente a conversión directa de masa en enerxía producida pola colisión de materia e antimateria é máis enerxética por unidade de masa que a fusión nuclear, o que a converte nunha candidata para a enerxía do futuro.

  7. ruben.aso.1a di:

    Si esto funcionará no futuro , sería unha gran ventaxa para todos xa que a demanda da poboación será moito máis elevada dentro duns ano debido ó aumento da poboación.
    Este proceso prodúcese por fusión. A fusión é a unión de núcleos atómicos. Esta é unha enerxía de garantías para o futuro xa que é moi productiva e sen grandes consecuencias para o noso planeta. O único problema é a posta en marcha desta enorme máquina do resto é unha fonte limpia e inacabable.

  8. belinda.aso.1a di:

    A fusión nuclear prodúcese de forma natural nas estrelas. Pero tamén se logrou a fusión artificial en varios proxectos humanos.
    Necesitase moita enerxía para forzar ós núcleos a fusionarse, incluso os do elemento máis lixeiro, hidróxeno. Esto débese a que tódolos núcleos teñen unha carga positiva (debido os seus protóns)e como as cargas iguais se repelen, os núcleos resistense con forza a que se os poña demasiado xuntos. Acelerados a altas velocidades, é dicir, quentados a temperaturas termonucleares, poden superar esta repulsión electromagnética e acercarse o suficiente para que a interacción nuclear forte sexa o suficientemente forte como para lograr a fusión. A fusión de núcleos máis lixeiros, que crea un núcleo máis pesado e un neutrón libre, en xeral libera máis enerxía da que se necesita para forzar ós núcleos a acercarse; trátase dunha reacción exotérmica que pode producir reacciones autosuficientes.

    A enerxía liberada na maioría das reaccións nucleares é moito maior que nas reaccións químicas.

  9. sabina.aso.1a di:

    Con respecto a este post gustaríame falar un pouco dos raios laser:
    Os raios laser son amplificacións de luz que se producen pola emisión estimulada de radiacións.
    Para a súa obtención requírese dunha barra de rubí, que ten que ter en ámbos extremos superficies espelladas(unha reflexa o 100% dos raios e a outra o 95% aproximadamente chamada superficie semirreflectante).Dita barra de rubí é estimulada por fotóns xerados polo destello dunha lámpada.Para descargar a enerxía acumulada o rubí libera fotóns monocromaticos.Un fotón estimula a formación de outro identico, producíndose así a clonación dos mesmos.Cando estos fotóns que se desprazan entre as dúas superficies reflectantes superan unha determinada cantidade de enerxía, son liberados a través da superficie semirreflectante xerando o raio laser, que está composto por luz monocromática e é coherente, é dicir, podese deducir o valor dun punto do campo eléctrico sabendo o outro.

  10. dolores di:

    Santi Gonzalez, explicanos iso de “non se lle debeu permitir a un país como EEUU”…
    Vanesa, estás falando dunha maneira de conseguir as condicións adecuadas para a fusión distintas ás que se fala no post.
    Buscade os distintos tipos de confinamento posibles para acadala e as vantaxes e inconvenientes de cada unha.
    E outra cousa, non é totalmente certo que non se producen residuos radiactivos, por que?

  11. ruben.aso.1a di:

    Si que se producen algúns residuos radioactivos xa que se necesita certa cantidade de productos que desprenden radiación: tritio… , para poñer en marcha esta enorme máquina.
    Pero esta instalación, polo que me informei ,ten duchas de litio líquido que reacionan con neutróns procedentes de fusións anteriores para non ter que estar introducindo continuamente tritio…, e así reciclalo.Polo tanto algun residuo radioactivo si que se produce.

  12. santigonzalez.aso.1a di:

    Non se lle debeu permitir investigar a EEUU porque pode fabricar bombas e armamento militar con estes estudos. Dados ós seus intereses políticos e económicos, podería considerar invadir países que conteñen petróleo (xa visto o caso de Irak) para o seu beneficio, e así conseguir casi o monopolio do pretróleo mundial.

  13. angel.aso.1a di:

    Actualmente existen dous tipos de confinamento para as reaccións de fusión nuclear:

    Mediante confinamento inercial: consiste en emplear un finísimo raio láser para comprimir partículas de deuterio, durante un tempo que non vai máis alá dunhas trillonésimas de segundo.Con esto conséguese que as partículas alcancen unha densidade 10000 veces maior ca da auga.
    Mediante confinamento magnético(Tokamak):disponse de enormes electroimáns que producen campos magnéticos que fan que o plasma “flote”. Simultáneamente faise pasar unha corrente enorme de varios millóns de amperios a través do plasma para incrementar a súa temperatura.

  14. dolores di:

    Moi ben, esos son os dous que podemos aplicar na terra. Nas estrelas é gravitatorio pero nos non podemos xenerar un campo gravitatorio suficientemente potente.
    Rubén tamén nos encamiña ben o dos residuos radiactivos pero, non está claro o comentario de reciclar o tritio.
    Que ten que ver o litio con non ter que estar introducindo continuamente tritio?
    Serve calquera “isotopo” de Litio? Aí está a causa da posible radiactividade, investigade.
    E a última, Sabina explicanos o que é un láser, e dí que para obtelo necesitase unha barra de rubí (sintético). Eses forón os primeiros que se fabricaron, pero actualmente utilizanse outros tipos. Cales?

  15. raqueltrigo.aso.1b di:

    Os laseres de agora son O Diodo e o Alejandrita,pero tamen o de rubí.
    Os laseres de agora utilizanse por exemplo para a depilación ou fotodepilación.
    As súas ventaxes son que:
    Son moi efecientes,moi fiables,son economicos teñen moito tempo de vida moi largo.permiten a modulación directa da radiación emitida podendo modular a décimas de Gigahercio,son pequenos e necesitan pouca corrente.

  16. juanjose.aso.1a di:

    Hay moitos usos para os láseres, e polo tanto, moitos tipos:

    Os diodos láser (punteros láser, impresoras láser, reproductores CD…).
    O láser de punto cuántico (bisturí láser, TV láser…).
    O láser de CO2 (industria de corte e soldado)
    O láser excimer (ciruxía ocular).
    O láser neodimio-YAG (cortar, marcar metales).
    O láser de Zafiro dopado con Titanio (utilizado en espectroscopía).
    O láser de fibra dopada con erbio (amplificador para comunicaciones ópticas).
    O láser de colorante (tamén usados en espectroscopía).

  17. dolores di:

    Bueno, iso xa me parece mellor… Porque o de quedarse só nos que se usan en estética era un pouco forte!
    Santi xa te entenderá, o que pretendía era que reflexionaras un pouco o teu comentario. Aínda podedes facelo calquera de vos. De todas maneiras, moi ben por estar aí e seguir o que imos engadindo, tanto para ti como para os demais que o fan, porque iso é o que da sentido a isto.
    Non só EEUU está experimentando coa fusión nuclear, quen máis o esta facendo?
    No comentario 14 aínda queda algunha pregunta. E respecto a os láseres, que os diferencia?

  18. veronica.aso.1a di:

    Non so EEUU está a experimentar coa fusión nuclear, en Francia (Cadarache) estase a construír un potente reactor co nome de ITER ( Reactor Termonuclear Experimental Internacional) para experimentar sobre esta enerxía.
    Os países participantes en ITER son: Xapón, China, a India, a Rep. de Corea, Rusia, os EEUU e algúns países membros da UE entre os que está España.
    Esta investigación consta dunha alta tecnoloxía, coa que se demostrará de forma experimental a posibilidade de plantexarse a fusión como fonte de enerxía, tamén hai que ter en conta que neste estudo poden surxir dificultades.

  19. angel.aso.1a di:

    Un dos proxectos de fusión nuclear que apunta alto é o ITER.
    O ITER é un proxecto ideado en 1986 para demostrar a factibilidade científica e tecnolóxica da fusión nuclear.Este ambicioso proxecto situado en Cadarache(Francia) costará 10.300 millóns de euros, convertíndose no segundo proxecto máis caro por detrás da Estación Espacial Internacional.

    Nas reaccións de fusión introdúcese litio xa que cando rompe libera tritio, pero só funciona co litio 6,o isótopo menos abundante de litio natural.

  20. marcelina.aso.1a di:

    Ademais de EE.UU, en Caradache(Francia) tamén se experimentará cun proxecto chamado ITER (Reactor Termonuclear Experimental Internacional). Neste proxecto están involucrados países como Xapón, Corea, Rusia, EE.UU, España, etc.

  21. dolores di:

    Un dos lugares candidatos, en un principio, para a instalación do ITER foi España. Donde?
    Cal é o sistema de confinamento do ITER?
    O que fai que se libere o tritio e o choque dun neutrón co litio. En realidade non é que non funcione co Litio-7, si que serve, pero ten un inconveniente. Nese caso, aparte de tritio e helio formase ou despréndese tamén un neutrón. Cal é o inconveniente entón?
    Todos sabemos o que é un isótopo? Explicadeo.

  22. paula.aso.1b di:

    O lugar onde podería instalarse é en Vandellós ( Tarragona ). O obxetivo é determinar a viabilidade técnica e económica da fusión nuclear por confinamento magnético para a xeneración eléctrica, como fase previa á construcción dunha instalacación de demostración comercial.

  23. juanjose.aso.1a di:

    O lugar elixido para a candidatura española era Vandellós, en Tarragona. Este municipio conta con unha central nuclear que constaba de dous grupos: Vandellós I e Vandellós II (a primeira foi clausurada no 1989).

  24. veronica.aso.1a di:

    Os isótopos son átomos do mesmo elemento químico con diferente número másico. Ex.: o carbono que pode ter de número másico 12,13 e 14.

  25. angel.aso.1a di:

    Existen dous isótopos estables de litio, o 6 e o 7, sendo este segundo moito máis abundante.Pero a reacción que absorbe neutróns é a que se da co litio 6, o menos abundante.Isto significa que que os neutróns do litio 7 impactan coas paredes do reactor coa subseguinte fabricación de átomos radiactivos.
    Unha das propostas do ITER é cubrir as paredes do reactor con litio 6, o cal pararía boa parte dos neutróns.

  26. dolores di:

    Moi ben Angel, de aí virían os residuos radiactivos e o problema de que facer con eles, como estades comentando no foro.
    E que é o número másico?
    En Europa hai además do ITER outro proxecto de fusión nuclear. Busca información sobre este.

  27. angel.aso.1a di:

    O número másico é o número de nucleóns presentes no núcleo atómico, é dicir, a suma dos seus protóns e neutróns.

    Polo que encontrei despois do ITER en Europa haberá dúas xeneracións de ensaio:DEMO/PROTO.
    Na DEMO demostrarase toda a tecnoloxía relacionada co reactor e para producir por primeira vez cantidades significativas da fusión, mentras que a PROTO actuará como prototipo de central eléctrica, tomando calquera avance tecnolóxico restante e demostrando a xeración de electricidade en forma comercial.

  28. dolores di:

    Os dous proxectos dos que falas están asociados ao ITER, son as fases seguintes. Eu referíame a outro proxecto, independente do ITER e que experimentará con confinamento inercial.
    Podedes explicarnos un pouco máis o que significará DEMO?