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ENERGIA DE FUSION
FRANCISCO JUAN COLLA
Created on May 15, 2022
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Transcript
Energía nuclear de FUSIÓN
franciscojuan.collados@murciaeduca,es
que es la fusión
la central nuclear de fusión
situación actual
previsión ahorro-impacto
"Reacción nuclear en la que dos núcleos de átomos ligeros, se unen para formar otro núcleo más pesado, liberando partículas en el proceso"
que es la fusión
"Reacción nuclear en la que dos núcleos de átomos ligeros, se unen para formar otro núcleo más pesado, liberando partículas en el proceso"
que es la fusión
Ejemplo : tienen lugar en el sol: fusión de núcleos de hidrógeno para formar helio. Liberando gran cantidad de energía en forma de radiación electromagnética, que alcanza la superficie terrestre y que percibimos como luz y calor.
la central nuclear de fusión
¿qué es necesario?
(1) necesario alcanzar altas cotas de energía que permitan que los núcleos se aproximen a distancias muy cortas en las que la fuerza de atracción nuclear supere las fuerzas de repulsión electrostática
la central nuclear de fusión
(2) garantizar el confinamiento y control del plasma a altas temperaturas en la cavidad de un reactor de fusión el tiempo necesario para que se produzca la reacción.
(3) lograr una densidad del plasma suficiente para que los núcleos estén cerca unos de otros y puedan dar lugar a las reacciones de fusión
El tokamak
Máquina experimental diseñada para aprovechar la energía de fusión, mediante el confinamiento magnético. Dentro de un tokamak, la energía producida a través de la fusión de átomos se absorbe como calor en las paredes del recipiente. Al igual que una planta de energía convencional, una planta de energía de fusión utilizará este calor para producir vapor y luego electricidad por medio de turbinas y generadores.
la central nuclear de fusión
El tokamak
En el interior, (bajo calor y presión extremos), el combustible de hidrógeno gaseoso se convierte en plasma , un gas caliente con carga eléctrica. Este plasma es controlado por bobinas magnéticas. El plasma A medida que las partículas de plasma se energizan y chocan, también comienzan a calentarse. Los métodos auxiliares de calentamiento ayudan a llevar el plasma a temperaturas de fusión (entre 150 y 300 millones de °C). Las partículas "energizadas" a tal grado pueden superar su repulsión electromagnética natural en la colisión para fusionarse , liberando enormes cantidades de energía.
la central nuclear de fusión
El tokamak
Los imanes son de niobio-estaño (Nb3Sn) o niobio-titanio (Nb-Ti), los imanes se vuelven superconductores cuando se enfrían con helio supercrítico en el rango de 4 Kelvin (-269 °C)
la central nuclear de fusión
Construcción de la central
la central nuclear de fusión
situación actual
Si todo va según lo previsto ITER iniciará las pruebas con plasma en 2025. El ensamblaje del reactor de fusión nuclear aún se prolongará durante algo más de tres años, pero ya ha encarado la recta final.
COMBUSTIBLE INAGOTABLE
2 NÚCLEOS LIGEROS: DEUTERIO (p+n) Y TRITIO (p + 2n) Deuterio se obtiene del agua del mar (1 litro agua podría generar energía como 250 litros de petróleo). Destilación del agua. es INOCUO. Tritio se obtiene por reacción captura neutrónica de átomos de litio (que sí son abundantes en la corteza y agua del mar). Es 10.000 veces menos radiactivo que el uranio.
SEGURIDAD
Es imposible una fusión nuclear de tipo fisión o una reacción fuera de control. El proceso de fusión es inherentemente seguro. En un reactor de fusión, solo habrá una cantidad limitada de combustible (menos de cuatro gramos) en un momento dado. La reacción se basa en una entrada continua de combustible; si hay alguna perturbación en este proceso, la reacción puede cesar inmediatamente.
previsión ahorro-impacto
RESIDUOS
Los reactores de fusión, a diferencia de los reactores de fisión, no producen residuos radiactivos de alta actividad/larga vida. El combustible "quemado" en un reactor de fusión es helio, un gas inerte. Los residuos de "baja actividad" (materiales en contacto con neutrones rápidos) se tratarán, empaquetarán y almacenarán en el sitio.
previsión ahorro-impacto
EMISIONES y OTRAS CONSIDERACIONES
0 emisiones de CO2 Los materiales usados NO permiten generar armas nucleares.
www.iter.org www,foronuclear,org www.csn.es www.energia-nuclear.net www.fusionforenergy.europa.eu www.irfm.cea.fr www.es.wikipedia.org
Bibliografía.