El nuevo y exitoso método de fusión nuclear hipersónica inspirado en los camarones pistola

Una empresa británica de fusión y filial de la Universidad de Oxford, First Light Fusion, afirma haber logrado la fusión nuclear sin recurrir a láseres e imanes potentes mediante un novedoso método de "proyectil".

Su nuevo método ofrece la "ruta más rápida, sencilla y barata hacia la energía de fusión comercial", explica la empresa en un comunicado de prensa. Sorprendentemente, está inspirado en una de las criaturas más pequeñas del océano, el camarón.

Los gobiernos de todo el mundo apoyan cada vez más las empresas de fusión nuclear, ya que tienen el potencial de proporcionar una energía limpia prácticamente ilimitada.

Mientras que las centrales nucleares actuales generan energía mediante la división de átomos en reacciones de fisión, los reactores de fusión lo hacen de la misma manera que El Sol: chocando átomos con tanta fuerza y rapidez que se fusionan en elementos más pesados.

Pero hay otros métodos, como el del HB11 de Australia, que adopta un enfoque más específico utilizando láseres ultrapotentes para acelerar los átomos de hidrógeno en las pastillas de combustible de boro a una velocidad tremenda, produciendo átomos de helio cargados positivamente, que pueden cosecharse directamente para obtener energía eléctrica.

First Light Fusion ofrece otra perspectiva muy diferente, que no requiere costosos y potentes láseres o imanes para hacer el trabajo. Al igual que el enfoque HB11, First Light Fusion requiere una gran velocidad.

La Velocidad hipersónica, de hecho, en forma de un proyectil que se dispara desde un cañón de riel a un objetivo que cae a velocidad hipersónica, el cual está específicamente diseñado para generar ondas de choque colapsadas y finamente ajustadas que crean niveles de presión momentáneos casi mil millones de veces más altos que la presión del aire atmosférico a nivel del mar.

Los niveles de presión son lo suficientemente altos como para provocar que las pequeñas pastillas de combustible de deuterio incrustadas implosionen sobre sí mismas a velocidades lo suficientemente altas como para superar la repulsión nuclear e iniciar las reacciones de fusión.

Esta técnica, dice First Light Fusion, está inspirada en el camarón pistola y su famosa arma que dispara burbujas a presas desprevenidas. Estos pequeños chasquean sus pinzas a una velocidad increíble, creando una onda de choque y lanzando un chorro de agua hacia adelante a una velocidad de hasta 60 mph (96 km/h).

Es tan rápido que el agua se vaporiza al chocar con el agua en calma que la rodea, creando pequeñas cavidades de burbujas, la onda de choque incluso emite un brillante destello de luz.

Las cavidades de las burbujas interactúan con la onda de choque y se colapsan en un periodo de tiempo infinitesimal, pero durante el más breve de los momentos, el vapor de esas burbujas se calienta a decenas de miles de grados, e incluso emite un brillante destello de luz.

First Light tomó esto como punto de partida y comenzó a diseñar formas de amplificar este efecto mucho más allá de lo que puede lograr la pinza del camarón, hasta un punto en el que pueda crear condiciones favorables a la fusión. El proyectil de la empresa se dispara mediante un diseño electromagnético que le permite alcanzar velocidades masivas de más de 14.500 mph.

El proyectil se dispara mediante un diseño electromagnético similar al de un cañón de riel, a velocidades alucinantes de unos 6,5 km/seg (23.400 km/h, 14.540 mph), o algo menos de 19 veces la velocidad del sonido. Apunta directamente al objetivo, que a su vez cae por la cámara de reacción a través de la misma entrada. Cuando impacta, la presión es de unos 100 gigapascales.

Gracias al diseño del objetivo, esa presión se amplifica hasta alrededor de un terapascal. Cuando la pastilla de combustible implosiona, la medición final puede alcanzar una presión masiva de 100 terapascales. Con el combustible acelerando a más de 70 km/seg (252.000 km/h, 157.000 mph), o Mach 204, mientras implosiona.

En ese momento, dice First Light, el combustible se convierte en el objeto que más rápido se mueve en la Tierra, y la presión y la temperatura que genera la pastilla de combustible al comprimirse desde varios milímetros hasta menos de 100 micras, lo que es suficiente para desencadenar reacciones de fusión.

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