El criterio de Lawson en implosiones magnetizadas para la fusión nuclear por confinamiento inercial

Abstract

En el ámbito de los procesos de producción de energía, la fusión nuclear es la más atractiva, a día de hoy se siguen investigando métodos para llevarla a cabo en reactores de forma muy controlada debido a las condiciones extremas necesarias para el proceso, y se cree que pueda ser el futuro de las energías renovables. Sus reactivos son sencillos de manejar, pueden fabricarse (aunque sean un reto tecnológico a día de hoy) y no generan residuos tóxicos o contaminantes. En cambio, su contraparte, la fisión nuclear, requiere de reactivos muy difíciles de obtener, como el uranio-235, obtenido de las minas de Kazajistán, así como los productos de la reacción, elementos radiactivos complicados de tratar y almacenar. En este trabajo analizaremos el proceso de fusión nuclear: por qué funciona y por qué es interesante investigar sobre ella, así como los distintos métodos que existen en la actualidad para reproducirla en un laboratorio, como pueden ser el confinamiento magnético o el inercial. Estudiaremos concretamente la fusión nuclear de deuterio y tritio, usando la técnica del confinamiento inercial con implosiones magnetizadas, basada en la aplicación de un campo magnético que reduzca las pérdidas de energía, y estudiaremos su eficiencia usando el criterio de Lawson, en función de una serie de parámetros como pueden ser el campo magnético, la temperatura o la densidad, así como una conclusión sobre los resultados obtenidos incluyendo una explicación física. Para ello, reproduciremos distintos experimentos por medio de simulaciones por ordenador, usando el programa FLASH para producirlas y el software VisIt para visualizar los datos obtenidos y extraerlos.