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    2002-03-21
    )

    ¿Fusión En Una Burbuja?
    2002-03-21


    Publicado en TERRITORIOS � CIENCIA/FUTURO, El Correo, miércoles, 20 de marzo de 2002


    Uno de los sueños de la física es poder conseguir la fusión nuclear de forma controlada, sobre todo para poder producir energía. La fusión del hidrógeno es un proceso que se da de forma natural en el centro del Sol, donde las condiciones de presión y temperatura son capaces de juntar tanto los núcleos de hidrógeno (protones) que pueden enlazarse para llegar a formar helio, a través de una cadena de reacciones que producen energía. La energía que nos llega del Sol es la transformación en luz de lo que está sucediendo en el centro de nuestra estrella. De forma incontrolada, explosiva, la fusión nuclear ya se tiene en nuestro planeta: las llamadas bombas de Hidrógeno consiguen esta fusión, pero la energía se libera en forma devastadora. Desde hace más de cuarenta años, los científicos trabajan para conseguir la manera de obtener las condiciones de temperatura y densidad necesarias para que se produzca la fusión, y que el proceso proporcione energía de forma continua.

    No es fácil: una estrategia es utilizar intensos campos magnéticos que puedan confinar los protones. Diversos proyectos europeos, japoneses y norteamericanos han conseguido avances, pero todo esto dista mucho de producir energía de forma rentable. Otra posibilidad es conseguir que una pastilla de hidrógeno se comprima y caliente bombardeándola por todos los lados con haces de potente luz láser. Un proyecto norteamericano de este tipo, que estará finalizado en el 2003, llamado Omega, ya permitió comprobar hace un año que la fusión puede producirse en esas condiciones. Con 60 cañones láser, una pequeña pelotita de plástico rellena de hidrógeno y enfriada a 250 grados bajo cero pasa en una milmillonésima de segundo a calentarse a unos 25 millones de grados, una temperatura como la del interior del Sol. Pero todavía nadie sabe si estos proyectos darán algún día una fuente de energía viable.

    Aunque se suele explicar la fusión como la unión de varios núcleos de hidrógeno para dar lugar a helio, lo que sucede realmente en el Sol, esto no se hace en un solo paso, y hay numerosas posibilidades de reacciones que suponen una fusión, es decir, obtener un núcleo mayor �juntando� elementos constituyentes. El hidrógeno es el átomo más sencillo: casi todo el hidrógeno tiene en su núcleo un protón, aunque existe una variedad (un isótopo, que tiene idénticas propiedades eléctricas, pero más masa) llamada deuterio, con un núcleo que contiene un protón y un neutrón. Más raro, y más inestable, es el tritio, un isótopo del hidrógeno con un protón y dos neutrones. Una posible reacción de fusión es llamada d-d: se consigue haciendo que se fusionen dos núcleos de deuterio para formar uno de tritio, expulsando un neutrón (el que sobra) y mucha energía.

    El pasado 8 de marzo, la revista norteamericana Science publicaba los resultados de una sorprendente investigación llevada a cabo por un equipo de físicos del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (en Tennessee), dirigidos por Rusi Taleyarkhan. Aparentemente, habían conseguido producir reacciones d-d en el seno de una botella con acetona �pesada� (una acetona cuyas moléculas contienen deuterio en vez del isótopo ligero del hidrógeno). Las mediciones del experimento indicaban que se estaba produciendo tritio, el producto de la reacción, y que se liberaban neutrones de una energía acorde con lo que el proceso d-d genera. ¿Cómo conseguir dentro de una botella las temperaturas necesarias para que se dé espontáneamente esta reacción?

    El truco está en una curiosa propiedad de los líquidos que se denomina sonoluminiscencia. Descubierta en los años 30 del siglo pasado, este fenómeno sigue sin tener una explicación completa, aunque una de las teorías propone que se generan temperaturas de millones de grados, lo que sería coherente con la posibilidad de una reacción de fusión. La sonoluminiscencia tiene que ver con la capacidad que tienen ciertas ondas de sonido (ultrasonidos) de provocar la formación y la desaparición de pequeñas burbujas en el interior de un líquido. La implosión de una burbuja genera un destello luminoso muy energético y muy corto, que podría ser provocado por la liberación rápida de la energía que ha adquirido la burbuja. Suena complejo, y ciertamente el proceso es algo que nos resulta extraño. Los físicos hablan de cavitación inducida por ondas acústicas: el sonido es realmente una onda de presión, capaz de desplazar, comprimir y descomprimir el medio por el que se mueve. En un líquido, un ultrasonido puede crear ondas de choque capaces de crear pequeñas burbujas (de aquí viene el nombre de cavitación, etimológicamente �crear cavidades�). Otras ondas de sonido pueden hacer que esa burbuja se expanda y posteriormente colapse, emitiendo esa luz o sonoluminiscencia.

    En el caso de acetona pesada, en ese momento de implosión de la burbuja se podrían generar temperaturas de millones de grados, y una compresión, debido a ondas de choque de presión, capaz de hacer que núcleos de deuterio reaccionen para dar tritio. El montaje experimental es cientos de millones de veces más barato que los proyectos actuales de fusión, por lo que cualquier puede entender que si algo así se consiguiera hacer de forma productiva, la energía de fusión estaría al alcance de la mano. También permite entender la relevancia de un descubrimiento como el que nos ocupa. Evidentemente, ante las implicaciones de la noticia, habría sido de esperar que toda la investigación se tomara con un exquisito cuidado y con las necesarias comprobaciones antes de su publicación.

    Y así fue, en cierto modo: el artículo de Taleyarkhan llegó a la revista hace un año y fueron más de diez los expertos que lo revisaron antes de que la revista aceptara su publicación. Sin embargo, el proceso de arbitraje, según denunció el portavoz de la Asociación Física Norteamericana, Robert L. Park, no se cumplió de manera adecuada, porque algunos de los reparos de estos expertos no fueron tenidos en cuenta, y sobre todo porque un intento de reproducir los resultados de los autores, llevado a cabo en los mismos laboratorios, pero con un equipo más sensible, dio resultados negativos, algo que no se tuvo en cuenta antes de lanzar a los medios de comunicación la noticia con el embargo habitual, es decir, con la orden de no publicar nada antes de la fecha de salida al kiosco de la revista. Este mecanismo de embargo asegura que nadie se adelantará, pero también fuerza a los periodistas a esperar antes de contar nada, impidiendo una investigación adecuada que habría puesto de manifiesto en este caso que había resultados contradictorios. Fue el mismo Park quien rompió el embargo, obteniendo filtraciones de información de otras fuentes, provocando entonces el disparo no ya de la noticia del nuevo tipo de fusión, sino de la enorme controversia.

    En esta semana y media, la situación no ha mejorado: la revista ha justificado su actitud afirmando que además del artículo se publicaban comentarios y editoriales explicando la reserva natural ante una noticia de este tipo, y abriendo el periodo de evaluación de este experimento y futuros intentos de reproducirlo, o de desmontarlo. Sin embargo, cabe temer, como afirma Park, que nos encontremos ante un nuevo caso de lo que él llama �ciencia vudú�, es decir, algo que podía ser ciencia pero realmente no cumple las normas exigibles. En declaraciones a la revista Business Week, Taleyarkhan insinúa que los resultados negativos de sus colegas (Shapira y Saltmash, también en el laboratorio de Oak Ridge) podrían ser una confabulación en su contra, para defender los costosos proyectos en marcha para estudiar la fusión.

    Por si fuera poco, se ha dado a conocer además una teoría alternativa para el fenómeno de sonoluminiscencia, en la que la energía no se produce por el simple colapso de la burbuja, sino al quebrarse la estructura del líquido, lo que permitiría explicar la emisión de luz, pero a unas temperaturas que no superan los 10.000 grados, algo a todas luces insuficiente para la fusión del deuterio. ¿En qué quedará el asunto? Posiblemente, quedará como uno más de los experimentos fallidos en la búsqueda de nuevas energías.


    El Fantasma De La Fusión Fría

    El 23 de marzo de 1989, en una rueda de prensa, dos científicos, Stanley Pons y Martín Fleischmann, presentaban un sorprendente resultado: habían conseguido obtener la fusión del hidrógeno en condiciones de temperatura normales, dentro de una pila química con agua pesada y electrodos de paladio. La noticia dio la vuelta al mundo, porque implicaba la posibilidad de tener una nueva fuente de energía con inversiones relativamente modestas, y porque justo ese día se daba a conocer el desastre del Exxon Valdez en aguas de Alaska. Sin embargo, la forma en que se presentó, la ausencia de un adecuado control de los experimentos, alertaron a muchos expertos. En la locura que se desató en todo el mundo con la �fusión fría� de Pons y Fleischmann se pudo comprobar cómo el mundo de la ciencia no está vacunado contra charlatanes, visionarios o aprovechados. Trece años después, aunque los autores siguen empeñados en convencer al mundo de que tienen razón, el tema no es tomado como algo serio por nadie, un típico caso de ciencia patológica o vudú.

    Accede desde aquí a los What's New de Robert L. Park en la web de la American Physical Society
    Y a la revista Science

    2002-03-21 01:43
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    Comentarios

    1
    De: Anónima Fecha: 2006-07-11 16:22

    Hola Pez,

    Cosas de la vida y la nete acabo de caer aquí haciendo una búsqueda del trabajo sobre sonoluminiscencia. Dentro de poco hará dos añs que me pasó lo mismo con otro tema y me enganché a esto de los blogs.

    Enfin, aprovecho la ocasión para agradecer el artículo que me ha aclarado el "conceto"

    ¡saludos anónimos!



    2
    De: ElPez Fecha: 2006-07-11 17:15

    Encantado, Anónima, de servir de algo :)



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