Fusion ya se enfrenta a una crisis de combustible

Hacia el sur de Francia, el ITER está a punto de finalizar. Cuando finalmente se lance por completo en 2035, el Reactor Termonuclear Experimental Internacional será el dispositivo más grande de su tipo jamás creado y un buque insignia para la fusión.

Dentro de una cámara de reacción con forma de rosquilla llamada tokamak, dos tipos de hidrógeno llamados deuterio y tritio se descompondrán al fusionarse en un plasma giratorio más caliente que la superficie del sol, liberando suficiente energía limpia para alimentar decenas de miles de hogares: una fuente ilimitada. de electricidad, construido directamente de la ciencia ficción.

O al menos ese es el plan. El problema, el elefante en una habitación llena de elefantes potenciales, es que mientras ITER está listo, es posible que no quede suficiente combustible para funcionar.

Como muchos de los reactores de fusión experimentales más conocidos, el ITER depende de un suministro estable de deuterio y tritio para sus experimentos. El deuterio se puede extraer del agua de mar, pero el tritio, un isótopo radiactivo del hidrógeno, es increíblemente raro.

Los niveles atmosféricos alcanzaron su punto máximo en la década de 1960, antes de la prohibición de las pruebas de armas nucleares, y según últimas estimaciones actualmente hay menos de 20 kg (44 libras) de tritio en la Tierra. Y a medida que ITER avanza, años de retraso y miles de millones por encima del presupuesto, nuestras mejores fuentes de tritio para su combustible y otros reactores termonucleares experimentales están desapareciendo lentamente.

Actualmente, el tercero utilizado en experimentos de fusión como ITER y el tokamak JET más pequeño en el Reino Unido proviene de un tipo muy específico de reactor de fisión nuclear llamado reactor de agua pesada. Pero muchos de estos reactores están llegando al final de su vida útil y hay menos de 30 a 20 en todo el mundo en Canadá, cuatro en Corea del Sur y dos en Rumania, cada uno produciendo alrededor de 100 gramos de tritio al año (India planea construir más, pero es poco probable que ponga su tritio a disposición de los investigadores de síntesis).

Pero esta no es una solución viable a largo plazo: el objetivo de la fusión es proporcionar una alternativa más limpia y segura a la energía de fisión tradicional. "Sería absurdo usar reactores de fisión sucios para reactores de fusión 'limpios'", dijo Ernesto Matsukato, un físico jubilado que es un crítico abierto de ITER y la fusión en general, aunque pasa gran parte de su vida trabajando en el estudio de los tokamaks.

El segundo problema con el tritio es que se descompone rápidamente. Hay una vida media de 12,3 años, lo que significa que cuando el ITER esté listo para iniciar las operaciones de deuterio-tritio (como sucede, unos 12,3 años), la mitad del tritio disponible hoy se descompondrá en helio 3. El problema será solo sé empeora tras la inclusión del ITERcuando se planean varios herederos más de deuterio-tritio (DT).

Estas fuerzas dobles ayudaron a convertir la tercera parte de un subproducto no deseado de la fisión nuclear, que tuvo que verterse cuidadosamente en lo que algunos dicen que es la sustancia más cara de la Tierra. Cuesta 30.000 dólares el gramo y se estima que los reactores termonucleares en funcionamiento necesitarán hasta 200 kg al año. Para empeorar las cosas, el tritio también es deseable en los programas de armas nucleares, ya que ayuda a que las bombas sean más poderosas, aunque los militares tienden a hacerlo solos porque Canadá, que tiene la mayor parte de la capacidad de producción de tritio del mundo, se niega a venderlo. con fines pacíficos.

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