lunes, abril 03, 2006

 

Con la u... ¿¿fusión??

Vamos a seguir con la serie de energía nuclear que empezamos el último día.

Tras entender lo que es la fisión nuclear en el capítulo anterior hoy vamos con una todavía más entretenida y apasionante: la fusión nuclear.

Pese a tener un nombre tan parecido, la fisión y la fusión son en realidad antónimos.
Ya comentamos que la fisión consiste a grandes rasgos en "romper átomos". Bien, pues la fusión consiste en "pegar átomos".

Se trata de tomar dos átomos pequeños y unirlos en uno más pesado. Al producirse esta reacción se liberan grandes cantidades de energía. Seguro que muchos habéis oído decir que aún no empleamos energía procedente de la fusión nuclear. Pues bien, en realidad esto es completamente falso. Que nadie se eche las manos a la cabeza, es cierto que aún se está experimentando en grandes reactores (como el ITER) la viabilidad de esta fuente de energía. Pero sin embargo empleamos más energía proveniente de reacciones de fusión que de ningún otro tipo. Nuestro egocentrismo nos lleva a pensar que sólo empleamos la energía que nosotros liberamos, pero ¿qué hay del Sol?
En el Sol se producen reacciones de fusión continuamente, de ahí proviene toda la energía que recibimos de nuestro astro. ¿Cómo se producen estas reacciones?

Vamos a empezar por ver cómo es un átomo.
Ya vimos que un átomo tiene electrones en la corteza y protones y neutrones en el núcleo. Como los protones y los electrones tienen la misma carga pero de distinto signo (protones positivo y electrones negativo), para que la carga de un átomo sea neutra es necesario que haya el mismo número de ambos. Al número de protones o de electrones se le llama número atómico (Z) y es el que determina qué elemento tenemos. Así, si vemos que un átomo tiene un protón y un electrón, es decir, si Z = 1, estamos delante de un átomo de hidrógeno. Si Z = 8 se trata de oxígeno, si Z = 92 tenemos uranio, del que ya hablamos en el artículo anterior, etc.

Como hemos visto es el número de protones (qe es igual al de electrones si el átomo no tiene carga neta) el que determina qué tipo de átomo tenemos.
¿Y si le añadimos neutrones? Podemos hacerlo, no todos los que queramos, pero en principio podemos. Como son los protones los que dicen de qué atomo se trata, al añadir neutrones el átomo seguirá siendo el mismo, pero será un "isótopo" diferente.

Por ejemplo, el hidrógeno de toda la vida, el que forma el agua normalmente junto al oxígeno, tiene un protón, un electrón y ningún neutrón. Pero hay más isótopos del hidrógeno: podemos meterle un neutrón y entonces se llamará deuterio (2H) o dos neutrones y entonces será tritio (3H). El agua formada con hidrógeno de uno de estos dos isótopos se llama agua pesada, seguro que a más de uno le suena.

Ahora que somos unos expertos en física nuclear ya podemos ver qué pasa en el Sol.
Dentro de una estrella hay inmensas cantidades de hidrógeno, tanto del que hemos llamado normal, como de los otros dos.
Pues cuando se dan unas condiciones de presión y temperatura muy extremas, ocurre la siguiente reacción:

2H + 3H -> 4He + n + 17,6 MeV

¿¿Mande?? Esto quiere decir que un átomo de deuterio se fusiona con otro de tritio y entonces se transforma en un átomo de Helio (que es el nombre del átomo con dos protones y un elemento inmejorable cuando queremos hacer que nuestra voz suene a pito). Además se desprende un neutrón que "sobra" y unos 18 MeV de energía.
¡Por fin! Esa es la energía que hace que nos tostemos cuando vamos a la playa y que sin ella básicamente la vida en la Tierra sería imposible.


Normalmente subestimamos la energía que procede del Sol, pero si tomasemos toda la energía que nos llega en un día y la concentrásemos en un solo punto de la Tierra, se liberaría tanta energía que la Tierra se partiría literalmente en dos, y eso con la energía de un solo día...

¿Pero por qué en la Tierra no somos capaces de fusionar átomos como si fuesen pelotillas de plastilina? Precisamente por las extremas condiciones de las que hablábamos: no puedes poner dos átomos de hidrógeno en una habitación con poca luz y una canción lenta y esperar que se fusionen, eso sólo funciona con las personas ;)
Hay distintas técnicas para conseguirlo en los laboratorios y muchas de ellas son muy prometedoras, pero hoy por hoy no podemos asegurar nada.

Pero suponiendo que fucione, y esperemos que no tarde mucho, hemos encontrado una fuente de energía que cumple con las dos condiciones de las que hablábamos:
Hay una burrada de materia prima (en el mar hay mucha agua y en el agua hay mucho hidrógeno, y no es extremadamente difícil encontrar deuterio) y ésta no produce residuos peligrosos y los posibles accidentes en los reactores no serían catastróficos para el entorno: se trata de una fuente de energía limpia.
Y por otro lado es una fuente que libera mucha energía. A primera vista los 18 Mev por reacción se quedan bastante cortos comparándolos con los 200 de las reacciones de fisión, pero hay que tener en cuenta que los átomos de hidrógeno son muchísimo más pequeños que los de uranio, y además son mucho más abundantes: tenemos una fuente que libera gran cantidad de energía.

Ya sólo nos queda rezar, digooo, experimentar y habremos solucionado uno de los grandes problemas de la humanidad del siglo XXI...

Comments:
he encontrado esta entrada del blog buscando informacion sobre la fusion nuclear y decir que me ha resultado muy curioso lo que cuentas.

Un saludo y gracias por la enseñanza
 
Durante los siglos XVIII y XIX, la Ciencia creyó haber desentrañado las principales caraterísticas del sistema solar. Con el descubrimiento de las galaxias, los astrónomos creían, y continúan creyendo, que el Universo está poblado por millones de galaxias cada una con millones de estrellas. Según esta premisa falsa, piensan que entre tal cúmulo de estrellas galácticas pueden existir miles de planetas. Según las probabilidades, entre tanto planeta podría darse las circunstancias apropiadas para que se desarrolle la vida, sea biológica o/e inteligente. Con estos estímulos nace la bioastronomía, disciplina científica dedicada al estudio de la vida fuera de la Tierra. El planteamiento hipotético de vida extraterrestre, se ve reforzada con las numerosas manifestaciones de Objetos Voladores No Identificados (OVNIs) a particulares, aviones militares y civiles, etc. y la Ciencia se puso manos a la obra iniciando el Proyecto S.E.T.I. (Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre). Con un alto presupuesto, como todos los que persiguen demostrar la inexistencia de Dios, enviaron al espacio cósmico una cápsula con objetos un tanto singulares para indicar a la civilización interceptora de la cápsula quienes y cómo somos la raza humana y las coordenadas de nuestro planeta en la galaxia. (Perdonen, es que me tengo que reir...)

Que toda esta parafernalia sea promovida y apoyada por ideologías agnósticas o ateas, lo encuentro razonable. Que entre los colaboradores de este proyecto, se encuentren organismos y particulares que se confiesan creyentes, me parece un disparate y un insulto a la Inteligencia. ¿Cómo puede alguien que se confiesa creyente en la fe cristiana pensar que pueda existir vida inteligente en otros planetas¿ ¿Qué clase de fe profesan estos "creyentes"?

Este asunto incita a plantearse algunas preguntas:

1) Si existieran seres inteligentes en otros planetas, ¿la anatomía corporal de cada civilización planetaria sería similar a la humana, tal y como manifiestan los "contactados", o claramente diferenciadas? Si la forma física se asemeja a la humana, ¿por qué se da esta coincidencia en la apariencia física entre distintas civilizaciones que se encuentran separadas entre sí por distancias de "miles o millones de años luz"?

2) Si existiesen varias civilizaciones de seres inteligentes, manteniendo una similitud en la apariencia física con los humanos, se hace evidente que existe un nexo entre la creación de los humanos y los seres extraterrestres... Claro que existen otros seres, no humanos, creados por Dios con apariencia humana, pero no habita en planetas lejanos, están cerca de nosotros: los ángeles.

3) Si los habitantes de la Tierra somos visitados por seres de otros planetas, es obvio que la tecnología espacial de esas civilizaciones están mucho más avanzadas que la nuestra. ¿La superioridad tecnológica se debe a una mayor inteligencia, a una existencia social más dilatada en el tiempo que nuestra propia historia... o nos están engañando pretendiendo que creamos en sus orígenes lejanos?

4) La pregunta clave: De existir seres corporales e inteligentes en otros planetas lejanos, ¿tendría que repetir Jesucristo su sacrificio personal en cada una de las civilizaciones? Para cualquier creyente sensato, me parece que esta pregunta esclarece la aberración sobre la posibilidad de que existan seres corporales fuera de la Tierra.

5) Las conclusiones del documento LA ÚLTIMA HIPÓTESIS SOBRE EL UNIVERSO, deja al descubierto que las estrellas son pequeños planetas o asteroides y que las galaxias no son otra cosa que planetas gaseosos rodeados de asteroides, meteoritos, hielo, polvo y gas. No hay posibilidad alguna de que exista ser corporal alguno fuera de la Tierra.


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Antonio Ruiz Palacín
 
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