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Una estrella del tamaño de un guisante mayo 29, 2009

Posted by Manuel in astronomia, ciencia, divulgación científica.
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laser
Los láser del NIF disparan contra la punta de esta especie de lapicero, donde está el hidrógeno . LLNL

Publico Digital

EEUU ha apostado 3.500 millones de dólares para librarse del petróleo, y hoy se abre oficialmente el juego. El gobernador de California, Arnold Schwarzenegger, y el Secretario de Energía, Steven Chu, estarán en la localidad californiana de Livermore para asistir a la inauguración del National Ignition Facility (NIF), el mayor láser del mundo. Si todo sale bien algo que, dadas las dificultades técnicas no es seguro, 192 haces de luz ultravioleta comprimirán una bolita llena de hidrógeno hasta que alcance una densidad 100 veces superior a la del plomo y una temperatura 10 veces mayor que la del interior del Sol. Entonces, los átomos de hidrógeno superarán su cotidiana repulsión y se unirán liberando una gran cantidad de energía. Los responsables del NIF habrán demostrado que es posible provocar la fusión nuclear con un láser.

El objetivo último, en palabras del director de la instalación, Ed Moses, es “lograr una fusión nuclear controlada y sostenida con ganancia de energía”. Los cálculos de los responsables del proyecto indican que se debería producir entre 10 y 100 veces más energía de la consumida por el láser, una cantidad extraordinaria. Para hacerse una idea de la energía liberada durante la fusión, hay que tener en cuenta que, aunque solo sea durante una fracción de segundo, el láser genera 500 billones de vatios de energía, mil veces más que toda la red eléctrica de EEUU. Y el perdigón de combustible sólo tiene dos milímetros de diámetro.

Domeñar la fusión de átomos de hidrógeno, el fenómeno que enciende las estrellas, proporcionaría energía abundante, barata y mucho más limpia que la que proviene de las grandes centrales actuales. Además, tal y como les gusta recalcar a los responsables del Laboratorio Nacional Lawrence en Livermore, la institución que aloja el láser, libraría a EEUU de su dependencia energética.

El objetivo de realizar la fusión controlada ha eludido a los científicos durante décadas. Y eso, pese a que se han realizado grandes inversiones para tratar de encontrar un camino hacia esta liberadora fuente energética. El experimento más ambicioso es el del ITER, un proyecto en el que colaboran las principales potencias mundiales y que ya ha costado más de 10.000 millones de euros. De hecho, esta semana, Norbert Holtkamp, director general adjunto del proyecto, reconocía en Nature que el equipo coordinador no tenía manera de saber cuánto se estaba gastando en el desarrollo del reactor.

Probar que es posible desencadenar un proceso de fusión nuclear con un láser y, además, generar más energía es solo uno de los objetivos con los que se erigió el NIF el láser se disparará unas 1.000 veces al año y 200 se emplearán para explorar el campo de la fusión. Los haces de Livermore se ocuparán también de otro ramal de la seguridad nacional distinto del energético. EEUU no ha realizado ningún test nuclear desde 1992 y mantiene que no ha fabricado ninguna bomba atómica desde hace 20 años. La Administración Nacional paras la Seguridad Nuclear (NNSA) del país utilizará el laser para estudiar su arsenal atómico y asegurarse de que sus cabezas nucleares, pese a haber superado ampliamente la fecha de caducidad fijada para ellas originalmente, siguen siendo seguras. Para evitar los tests, la NNSA emplea sofisticados modelos informáticos en las que recrea las condiciones de los explosivos. El NIF servirá para comprobar experimentalmente si las asunciones científicas sobre las reacciones atómicas en las que se basan esos modelos son precisas.

Viaje al interior de Júpiter

La ciencia básica también podrá beneficiarse del mayor láser del mundo. La recreación de los fenómenos nucleares que se producen en el interior de las estrellas servirá para poder internarse de manera virtual en estos astros y en monstruos cósmicos como los agujeros negros o las supernovas. Las elevadas presiones y temperaturas a las que someten los láser a las pastillas de hidrógeno también transportarán a los investigadores al interior de los planetas gigantes del Sistema Solar, Júpiter y Saturno, donde las condiciones son similares.

El NIF tardó 12 años en construirse y estará en funcionamiento durante los próximos 30. Está previsto que los primeros resultados de interés comiencen a llegar entre 2010 y 2012, pero, como sucede, con este tipo de máquinas descomunales, los científicos tardarán tiempo en aprender a manejarla. Si al final lo logran y tienen suerte podrán por fin silenciar uno de los chascarrillos que acompañan como una rémora a la fusión nuclear. “Estamos a treinta años de dominarla y siempre lo estaremos”.

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