La astrofísica es lo mejor que le ha pasado a la fusión nuclear. Sin ella dominar el plasma en los reactores sería un sueño

Las estrellas son una gran fuente de inspiración. Lo son en muchos sentidos, pero, sobre todo, lo son si nos ceñimos a la posibilidad de emularlas aquí, en la Tierra, para generar electricidad. Esto es, precisamente, lo que propone la fusión nuclear. La reacción que tiene lugar dentro de los reactores experimentales de fusión con los que trabajan los investigadores es esencialmente la misma que se produce de forma natural en el interior de las estrellas.

Estas últimas en sus primeras etapas fusionan núcleos de protio, que es el isótopo del hidrógeno más abundante, mientras que los reactores de fusión trabajan con núcleos de deuterio y tritio, que también son isótopos del hidrógeno. En Xataka hemos publicado muchísimos artículos durante los últimos seis años en los que hemos indagado en los muchos avances que se están produciendo en el ámbito de la energía de fusión, y también en los grandes desafíos que coloca ante los científicos esta tecnología de obtención de electricidad.

Uno de estos retos requiere, precisamente, comprender la dinámica del plasma, entendiéndolo como el gas extremadamente caliente que contiene los núcleos de deuterio y tritio dotados de mucha energía cinética que participan en la reacción de fusión. Entender cómo se comporta el plasma y cuáles son las estrategias más eficaces a la hora de estabilizarlo es fundamental para que la energía de fusión llegue a buen puerto.

¡Todo es plasma!

"¡El mundo es un plasma! La mayor parte de la materia visible en el universo está en estado de plasma [...] Las estrellas, los entornos de los agujeros negros, e incluso el espacio interplanetario y estelar en sí mismo... ¡Todo eso es plasma! Muchas personas asocian intuitivamente el plasma con temperaturas muy altas, pero esto es solo la mitad de la verdad. También se puede alcanzar el estado de plasma si diluyes un gas más y más, tal y como ocurre en el espacio interestelar". Estas palabras tan enérgicas las ha pronunciado nada menos que Frank Jenko, director del Instituto Max Planck de Física del Plasma (IPP), en Alemania.

Por supuesto, sabe muy bien lo que dice. El laboratorio que lidera está especializado en astrofísica del plasma, y, concretamente, en la descripción teórica del plasma de fusión. De alguna manera su investigación abarca tanto el estudio del plasma estelar como el del plasma que tiene lugar en el interior de las máquinas de fusión.

Jenko es un experto en reactores de tipo tokamak, y se siente muy cómodo con la teoría y las simulaciones numéricas que requiere la investigación en el ámbito de la fusión para controlar las turbulencias del plasma y optimizar el confinamiento magnético de este gas. Y, pese a todo, Jenko mira permanentemente hacia el cielo.

Lo hace por una buena razón en la que de alguna manera ya hemos reparado unas líneas más arriba: los procesos que tienen lugar en el interior de los reactores experimentales de fusión nuclear son esencialmente los mismos que se producen de forma natural en el interior de las estrellas. Estas últimas tienen a su favor su enorme masa, que les permite llevar a cabo la fusión de los núcleos de hidrógeno sin necesidad de alcanzar temperaturas tan altas como las que requiere la fusión en el interior de los reactores terrestres.

En cualquier caso, conocer al dedillo la dinámica del plasma de las estrellas es una herramienta fundamental que tiene la capacidad de allanar el camino a los científicos que se esfuerzan para llevar a buen puerto la energía de fusión aquí, en la Tierra. Bien por Jenko y sus colegas.

Imagen | NASA

Más información | EUROfusion

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