ENERGIA NUCLEAR DE FUSION

ELECTRICIDADAlejandro VegaMaría Hernández

Fusión Nuclear

• La fusión nuclear es una reacción nuclear en la que dos núcleos de átomos ligeros

• Se unen para formar otro núcleo más pesado, liberando una gran cantidad de energía

• La energía liberada se origina porque en el proceso de fusión hay una pequeña parte de masa nuclear que se transforma en energía

Fusión Nuclear

• Para efectuar las reacciones de fusión nuclear, Se deben cumplir los siguientes requisitos:

Temperatura muy elevada para separar los electrones del núcleo y que éste se aproxime a otro venciendo las fuerzas de repulsión electrostáticas. La masa gaseosa compuesta por electrones libres y átomos altamente ionizados se denomina PLASMA.

Confinamiento necesario para mantener el plasma a elevada temperatura durante un tiempo mínimo

Densidad del plasma suficiente para que los núcleos estén cerca unos de otros y puedan lugar a reacciones de fusión.

Para que los núcleos pequeños puedan vencer la fuerza de repulsión entre ellos (ambos tienen carga positiva) y puedan fusionarse, es necesario suministrar una gran

cantidad de energía

Este aporte se logra calentando hasta alcanzar temperaturas de varios millones de Celsius

Fusión Nuclear

Fusión Nuclear

LA ENERGÍA DEL SOL Y DE LAS ESTRELLAS PROVIENEN DE LA FUSIÓN NUCLEAR

En el interior del sol y las estrellas, las

temperaturas son muy elevadas, lo que hace

posible que se fusionen núcleos del elemento hidrogeno originando

helio

Generándose helio y liberándose una gran cantidad de energía que llega a la Tierra en forma de radiación

electromagnética.

Fusión Nuclear

LA ENERGÍA DE FUSIÓN PODRÍA TRANSFORMARSE EN UNA DE LA FUENTES DE ENERGÍA MAS IMPORTANTES

DEL FUTURO

Las Ventajas de la fusión frente a la fisión nuclear son:

• No genera desechos radiactivos• En tanto Que Los isotopos fisionables del uranio son escasos,

es abundante la cantidad de deuterio (hidrogeno 2) contenida en el agua de los Océanos

ESQUEMA DE UNA FUTURA PLANTA DE FUSION NUCLEAR

Fusión Nuclear

El inconveniente de la fusión es que se requiere poder iniciarse una temperatura extremadamente elevada.

Se debe además confinar la materia muy caliente durante un cierto tiempo

Fusión Nuclear

El requisito de cualquier reactor de fusión nuclear es confinar dicho plasma con la temperatura y densidad lo bastante elevadas y durante el tiempo justo, a fin de permitir que ocurran suficientes reacciones de fusión nuclear, evitando que escapen las partículas

COMBUSTIBLE UTILIZADO PARA LAS REACCIONES DE FUSIÓN NUCLEAR

El Deuterio es un isótopo estable del hidrógeno formado por un protón y un neutrón. Su abundancia en el agua es de un átomo por cada 6.500 átomos de Hidrógeno, lo que significa que con el contenido de deuterio existente en el agua del mar (34 gramos por metro cúbico) es posible obtener una energía inagotable mediante la fusión nuclear, y cuyo contenido energético es tal que con la cantidad

de deuterio existente en cada litro de agua de mar, la energía obtenida por la fusión nuclear de estos átomos de deuterio equivale a 250 litros de petróleo.

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REACTOR DE FUSION TOKAMAK

Es evidente Que no podemos confinar un flujo de plasma a 150 millones de grados de cualquier

forma

El confinamiento magnético, consiste en confinar el plasma girando en ele interior del tokamak e ir elevando su temperatura hasta que se produzca la fusión.Cuando una intensidad circula por una bobina, se genera un campo magnético a lo largo de su eje, cuando una carga eléctrica en movimiento se ve afectada por un campo magnético aparece una fuerza sobre esta que modifica su trayectoria

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Esta corriente, inducirá un campo magnético poloidal a su alrededor y

además, contribuiría a un primer calentamiento del plasma, que

culminaría con un calentamiento mediante radiación. Todo estos es

posible gracias a que el plasma tiene cargas eléctricas libres

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VENTAJAS DE LA FUSION NUCLEAR

La fusión nuclear es una energía limpia ya que no produce gases nocivos y genera residuos nucleares de muy baja actividad.

Un reactor de fusión nuclear es intrínsecamente seguro ya que la propia reacción se detiene al cortar el suministro de combustible. No depende de ningún sistema externo de seguridad susceptible de errores.

Es una fuente inagotable de energía ya que el Deuterio existe en abundancia en la naturaleza y el Tritio es generado dentro del propio reactor a partir del Deuterio.

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