Litio


El Litio: Materia Prima para la Tecnología de la Fusión Termonuclear


    Desde 1935, cuando Hans Bethe (premio Nobel de Física, quien participó en el proyecto Manhattan) logró explicar el proceso termonuclear por el cual las estrellas brillan, la humanidad ha acariciado el grande y persistente sueño de satisfacer sus crecientes necesidades energéticas a través de la producción de energía barata a partir de reacciones termonucleares controladas.

    La explosión de prueba de la primera bomba termonuclear (o de hidrógeno), en las islas Bikini, en 1954, confirmó, por primera vez en la Historia de la Humanidad, el concepto fundamental de que es posible producir, aunque de forma no controlada, grandes cantidades de energía a partir de reacciones de fusión de núcleos livianos.

    
La idea de usar litio como reactivo de la fusión nuclear controlada para usos pacíficos se introdujo en la Argentina por las vicisitudes migratorias de la segunda guerra mundial en la mente del alemán Ronald Ritcher, y dio lugar, durante el gobierno de Perón, al denominado proyecto Huemul. Este proyecto muere a manos de Balseiro y culmina en la creación de la actual Comisión Nacional de Energía Atómica, en 1955 (Institución, cabe aclarar, responsable intelectual y material del fracasado Plan Nuclear Argentino).

    Se sabe que las modernas bombas termonucleares utilizan deuteruro de litio, además de plutonio y explosivos químicos. La razón de esto es que la reacción nuclear que se puede producir a menor temperatura y con mayor eficiencia es la fusión de un núcleo de deuterio, 2H, (núcleo con un protón y un neutrón) y un núcleo de tritio, 3H, (núcleo con un protón y dos neutrones), y por lo tanto es la más fácil de producir en la tierra. El deuterio se obtiene por separación isotópica del agua de mar, y se sabe que su provisión es muy abundante. El tritio se obtiene bombardeando con neutrones al litio 6, isótopo menos abundante del litio natural.

    La energía liberada por la fusión de un núcleo de deuterio y un núcleo de tritio es una cantidad definida, cuyo valor puede encontrarse en varias publicaciones especializadas. Usando este valor, se puede estimar fácilmente que el consumo anual de litio 6 requerido por un reactor de fusión con una potencia de salida igual a la necesaria para cubrir las necesidades energéticas de una ciudad mediana (1,0 GW) sería del orden o superior a unos 200 kilogramos. El nivel de consumo de energía media per capita en los países desarrollados es del orden de los 6 KW.

    El litio, junto a otros elementos livianos pertenecientes al mismo grupo de la tabla periódica (fabricados por la naturaleza, como todos los restantes, en procesos de nucleosíntesis estelar), son elementos con pequeñas abundancias relativas en nuestro sistema solar y en la corteza terrestre.

    Las dificultades tecnológicas implicadas en el concepto de producir energía de forma controlada a partir de las reacciones de fusión son extraordinarias, debido, principalmente, a que la temperatura del plasma reaccionante es tan alta que no existe materia ordinaria que pueda contenerlo. Sin embargo se investiga intensamente el tema desde antes de la primera explosión termonuclear conocida sobre la tierra.

 Photo credit: Damien Jemison/LLNL
    
Existen varios métodos en estudio. Entre los más difundidos (y con los cuales ya se han obtenido reacciones termonucleares controladas) se destacan los reactores Tokamaks (acrónimo ruso por Cámara de Reacción Toroidal, donde el plasma se confina electromagnéticamente), y la fusión por láser. Existen varios Tokamaks dispersos entre los países desarrollados. El nivel de inversiones ya realizadas es multimillonaria. Hay un proyecto multinacional de alrededor de 1.000 millones de dólares para construir un Tokamak experimental de escala comercial (el ITER: International Thermonuclear Experimental Reactor). Los autores del proyecto aseguran que la producción de energía a partir de la fusión termonuclear a escala comercial será una realidad dentro de unos veinte o treinta años, probablemente.

Lic. Horacio Luis Varela (Físico)

(Texto publicado en el Diario La Unión, S. F. del V. de Catamarca, el lunes 10 de Noviembre de 1997)

www.varelaenred.com

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