Según los resultados publicados en la revista Nature el día 20, un dispositivo llamado "reactor Thunderbird" ha logrado aumentar la tasa de fusión de deuterio mediante un innovador método electroquímico. El experimento demuestra cómo un acelerador de partículas puede influir en la tasa de reacciones nucleares a niveles energéticos mucho más altos mediante procesos electroquímicos de baja energía. Este avance allana el camino para investigaciones más amplias y eficientes en la conducción de la fusión nuclear.
La fusión nuclear es la fuente de energía del Sol e implica el proceso en el que dos núcleos atómicos ligeros se combinan para formar un núcleo más pesado, liberando energía en el proceso. Se cree que la fusión nuclear tiene el potencial de convertirse en una fuente de energía limpia, pero los reactores de fusión actuales aún no pueden generar suficientes eventos de fusión para producir más energía de la que consumen.
Uno de los factores que controla la tasa de fusión es la densidad del combustible. Cuanto mayor es la densidad, mayor es la probabilidad de colisiones entre partículas, lo que aumenta las posibilidades de que ocurra la fusión. Un enfoque para la fusión consiste en comprimir el combustible nuclear (normalmente plasma de deuterio, un isótopo pesado del hidrógeno) mediante una combinación de campos magnéticos, temperatura y presión hasta alcanzar un estado crítico en el que se produce la fusión, pero esta tecnología aún está en desarrollo.
En esta ocasión, un equipo de investigación de la Universidad de Columbia Británica en Canadá exploró una nueva vía para aumentar la tasa de fusión del deuterio. Utilizando principios electroquímicos, diseñaron un acelerador de partículas de sobremesa, al que llamaron "reactor Thunderbird". Este dispositivo bombardea un blanco de paladio con un haz de iones de deuterio. A medida que aumenta la concentración de deuterio implantado en el paladio, también aumenta la tasa de fusión provocada por las colisiones entre el deuterio ya implantado y el deuterio recién entrante del haz, hasta alcanzar un estado estable.
El blanco de paladio también está conectado a una celda electroquímica. Cuando se activa la celda, se inyecta más deuterio en el blanco, lo que aumenta la tasa de fusión. En promedio, la tasa de fusión aumentó un 15 % en comparación con cuando no se aplicaba carga electroquímica. El equipo de investigación explica que, actualmente, el "reactor Thunderbird" solo produce aproximadamente una milmillonésima parte de un vatio por cada 15 vatios de energía que consume.
En un artículo de noticias y opinión publicado simultáneamente, los expertos señalan que la fusión nuclear eficiente sigue siendo un desafío y que este método aún está lejos de lograr una producción de energía que supere su consumo. Sin embargo, "el uso de métodos electroquímicos para aumentar la tasa de fusión nuclear es un logro significativo", ya que "gracias a avances tecnológicos que abarcan la física nuclear, la química y la ciencia de materiales, los científicos están allanando el camino para una investigación más amplia sobre el uso de reactores nucleares de sobremesa accesibles para impulsar la fusión nuclear de baja energía".
