Fusió Nuclear

La reacció de fusió nuclear requereix que dos nuclis s'apropin prou, perquè la força nuclear atractiva es faci sentir i els dos ions de manera que, es fusionin en un de sol amb el conseqüent guany d'energia . Desgraciadament , els nuclis tenen càrrega positiva i es repel·leixen elèctricament, aquesta repulsió actua a distàncies molt més grans que l'abast de la interacció forta . Com la repulsió elèctrica és proporcional al producte de les càrregues que es repel·leixen, l'acostament és més fàcil per als nuclis lleugers, ja que porten menys càrrega. Per tal d'aconseguir la fusió nuclear s'emprea l'hidrogen i els seus isòtops. De tota manera , el rebuig entre les càrregues significa una forta barrera que s'oposa a la fusió i que d'una forma o altra hem de vèncer.

 

Les possibilitats que es produeixi la fusió en les condicions habituals de temperatura i pressió ,encara que els nuclis normalment es troben allunyats un de l'altre i apartats per la barrera de repulsió elèctrica, la mecànica quàntica permet penetrar-la. En altres termes , en el món microscòpic les barreres no són insalvables a causa del principi d'incertesa i les propietats ondulatòries de la matèria. Per tant , la probabilitat que  dos nuclis es troben al mateix lloc i que xoqui , no és nul·la des d'un punt de vista quàntic. No obstant això, aquest procés de fusió, és molt poc probable. Així, les estimacions més optimistes prediuen que perquè passés un sol procés de fusió en un litre de gas d' hidrogen a pressió atmosfèrica i temperatura ambient (20 ° C) , caldria esperar un temps molt més gran que el transcorregut des l'origen de l' Univers.

Llavors, què cal fer per accelerar el procés ? Conceptualment , la manera més simple d'induir la fusió és produir per algun mètode, nuclis amb una energia cinètica superior a l'energia de repulsió elèctrica, perquè així s'acosten molt els uns als altres. Una possibilitat és utilitzar acceleradors de partícules, aparells que amb immensos camps elèctrics i magnètics poden aconseguir que les partícules arribin altes velocitats. Amb aquests aparells s'ha pogut estudiar no només el procés de fusió sinó l'estructura interna mateixa dels nuclis. No obstant això per produir energia mitjançant la fusió nuclear, l'ús dels acceleradors resulta inoperant , ja que per accelerar cada nucli necessitem invertir molt més energia de la que s'obté de la fusió.

Hem de buscar, dons, altres camins, la reacció de fusió és més probable mentre menor sigui la càrrega dels nuclis que s'uneixen, doncs llavors la barrera repulsiva és més petita. En conseqüència, es recorre a l'hidrogen i  els isòtops d'aquest , les fusions són molt favorables energèticament. 

 

 

Vídeo