PRESENTACIÓNFUSIONNUCLEAR

PRESENTACIÓN

Energía Nuclear

Por Fusión

By Erick Efrain Torres Valdovinos

¿Qué es la energía nuclear?

""En el núcleo de cada átomo hay dos tipos de partículas (neutrones y protones) que se mantienen unidas. La energía nuclear es la energía que mantiene unidos a estos neutrones y protones".

Pero esta energía debe de ser liberada; ya sea mediante fusión o fisión nuclear de los elementos.

En ambas, se libera mucha energía: como cien mil veces más que en las reacciones químicas .

Cuando se produce una de estas dos reacciones nucleares, los atomos experimentan una ligera pérdida de masa. Esta masa que se pierde se convierte en una gran cantidad de energía calorifica y de radiación.

Energía calorifica que se utiliza para producir vapor y generar electricidad.

Energía Nuclear por Fusión

Emulación de la energía solar en la tierra

En su forma más sencilla, se unen los núcleos del elemento mas ligero existente, el hidrogeno, para formar núcleos del elemento que le sigue en peso: el helio.

Átomos de hidrogeno (Deuterio y Tritio) se convvierten en helio-plasma al chocar sus partículas de forma rápida unas contra otras.

Mismas cargas (positivas) se repelen; hay que conseguir romper esa barrera.

Plasma

Es un estado de la materia muy complejo, debido a las interacciones eléctricas de gran alcance que presenta. Por lo cual, es bastante inestable y no es fácil mantenerlo en un solo lugar por tiempos suficientemente largos como para producir muchas reacciones de fusión.

... no puede ser confinado de ninguna manera excepto por medio de enormes campos magnéticos o potentísimos rayos láser.

Tipos de confinamiento del plasma

Confinamiento InercialSe irradia una capsula de combustible (hidrogeno) con rayos láser por todos lados, para conseguir una gran compresión hacia el centro. Un medio tan denso en el cual las particulas no tengan ninguna posibilidad de escapar sin chocar entre sí.

Confinamiento MagnéticoCampos magnéticos con geometría en forma de anillo, apropiada para mantener el plasma alejado de las paredes del contenedor y darle forma.

Elementos de Control en los reactores

• La cantidad de hidrogeno dentro de la camara es de gramos y es minimo.
• Se necesita demasiada presión, de varias atmosferas (40gj).
• Temperatura de millones de grados (100,,000,00 °C). A estas temperaturas, cualquier material se convierte en plasma.

""El reto es mantener el plasma confinado y a la temperatura y presión establepara generar las reacciones de energía".

El ciclo de reacciones en la fusión de Deuterio y Tritio es clave, ya que no solo se libera energía, sino que también producen productos secundarios que pueden ser reciclados para más reacciones.

Ventajas y desventajas

Ventajas

• Seguridad: riesgos bajos en el manejo de los reactores. Si se deja de abastecer el hidrogeno, el reactor para su actividad.

• Residuos: minimos residuos radioactivos a largo plazo.
• Su producción genera minimas emisiones de efecto invernadero.
• Los recursos de hidrogeno son abundantes y fáciles de extraer del agua de mar, ofreciendo una fuente practicamente ilimitada.

Ventajas y desventajas

Desventajas

• La estabilidad y control del plasma son considerables obstáculos en la construcción de los reactores, requiriendo de soluciones innovadoras en confinamiento.
• Desarrollar tecnologias de fusión requieren inversiones significativas, a menudo cuestionadas.
• Las proyecciones de fusión de forma generalizada pueden ser desalentadoras, a menudo calculadas en décadas.

Tipos de reactores

Láser

Tokamak

Stellarator

Importancia

Podría cambiar radicalmente el panorama energético mundial, proporcionando una alternativa viable a los combustibles fósiles y transformar nuestra relación con la energía.

Se reducirian significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con fuentes de energía convencionales.

Puede ser una fuente de energía constante y confiable, crucial para satisfacer la demmanda global.

ITER

Proyecto colaborativo internacional que busca demostrar la viabilidad de la fusión nuclear como fuente de energía comercial mediante un reactor de escala global.

Será hasta el año 2035 que se tenga la total operción del experimento y se conozca si tuvo exito.

ITER está diseñado para producir 500 mw (mega vatios).

México

En México, el desarrollo en esta área de energía el país esta en etapas iniciales comparadas con otros países. Adémas, el país es miembro de la Red Latinoamericana de Fusión Nuclear (LANFU), que agrupa a investigadores de toda América Latina para fomentar la investigación en esta área.Sin embargo, debido a limitaciones de infraestructura y financiamiento, el país se centra más en investigación básica y en formar investigadores que en el desarrollo de reactores de fusión nuclear.

Institucciones en México dedicadas a la energía nuclear

• Instituto Nacional de Investigacciónes Nucleares (ININ).

• Instituto de Ciencias Nucleares de la Universidad Nacional Autónoma de México (ICN-UNAM).

• Centro de Invvestigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV).

ININ

GRACIAS

Fuentes de consulta