Energía récord para una reacción de fusión por confinamiento inercial

Preamplificador en la National Ignition Facility - WIKIMEDIA

   MADRID, 15 Nov. (EUROPA PRESS) -

   Después de décadas de investigación de la fusión por confinamiento inercial, se logró un rendimiento récord de más de 1,3 megajulios (MJ) de reacciones de fusión en el laboratorio por primera vez.

   El hito, conseguido el 8 de agosto y dado a conocer ahora, se produjo durante un experimento en la Instalación Nacional de Ignición (NIF) del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) en Estados Unidos.

   El confinamiento inercial consiste en conseguir las condiciones necesarias para que se produzca la fusión nuclear dotando a las partículas del combustible de la cantidad de movimiento necesaria para que con el choque de las mismas se venza la conocida como barrera de Coulomb y así se pueda producir la reacción nuclear de fusión.

   Estos resultados marcan una mejora de 8 veces con respecto a los experimentos realizados en la primavera de 2021 y un aumento de 25 veces con respecto al rendimiento récord de 2018 de NIF.

   NIF guía, amplifica, refleja y enfoca con precisión 192 potentes rayos láser hacia un objetivo del tamaño de un borrador de lápiz en unas mil millonésimas de segundo. NIF genera temperaturas en el objetivo de más de 82 millones grados Celsius y presiones de más de 100.000 millones de atmósferas terrestres. Esas condiciones extremas hacen que los átomos de hidrógeno del objetivo se fusionen y liberen energía en una reacción termonuclear controlada.

   Alcanzar estos grandes rendimientos ha sido un viejo objetivo para la investigación de fusión por confinamiento inercial y coloca a los investigadores en el umbral de ignición por fusión, un objetivo importante de NIF, el láser más grande y energético del mundo.

   La comunidad de investigación de la fusión utiliza muchas definiciones técnicas para la ignición, pero la Academia Nacional de Ciencias adoptó la definición de "ganancia mayor que la unidad" en una revisión de 1997 de NIF, lo que significa que el rendimiento de la fusión es mayor que la energía láser suministrada. Este experimento produjo un rendimiento de fusión de aproximadamente dos tercios de la energía láser que se entregó, tentadoramente cerca de ese objetivo.

   El experimento se basó en varios avances desarrollados durante los últimos años por el equipo de NIF, incluidos nuevos diagnósticos; mejoras en la fabricación del objetivo en la cubierta de la cápsula, el tubo de llenado y el hohlraum (un cilindro de oro que sostiene la cápsula objetivo); precisión láser mejorada; y cambios de diseño para aumentar la energía acoplada a la implosión y la compresión de la implosión.

   Estos avances abren el acceso a un nuevo régimen experimental, con nuevas vías de investigación y la oportunidad de comparar modelos utilizados para comprender la proximidad a la ignición, según el estudio presentado en el Boletín de la American Physical Society.