Agencias de NoticiasUna startup californiana cree que puede lograr lo aparentemente imposible utilizando la fusión nuclear.
Adrian Bevan: El sueño de cualquier alquimista es fabricar oro a partir de metales comunes, pero ¿es posible? La física necesaria para explicar cómo transformar un elemento en otro es bien conocida y se ha utilizado durante décadas en aceleradores y colisionadores, que colisionan partículas subatómicas.
El ejemplo actual más notable es el Gran Colisionador de Hadrones del CERN, con sede en Ginebra. Sin embargo, los costes de fabricar oro de esta manera son altísimos y las cantidades generadas son minúsculas.
Por ejemplo, el experimento Alice del CERN estimó que produjo solo 29 picogramos de oro durante cuatro años de funcionamiento. A ese ritmo, se necesitarían cientos de veces la vida del universo para fabricar una onza troy de oro.
La empresa emergente californiana Marathon Fusion ha propuesto un enfoque muy diferente: utilizar la radiactividad de las partículas de neutrones en un reactor de fusión nuclear para transformar una forma de mercurio en otra, llamada mercurio-197.
Este se desintegra en una forma estable de oro: el oro-197. Este proceso de desintegración de partículas se produce cuando una partícula subatómica se transforma espontáneamente en dos o más partículas más ligeras. El equipo de Marathon Fusion estima que una central de fusión podría producir varias toneladas de oro por gigavatio de energía térmica en un solo año de funcionamiento.
El bombardeo del isótopo mercurio-198 con neutrones produce el isótopo radiactivo mercurio-197, que posteriormente se desintegra en el único isótopo estable del oro.
La clave reside en contar con neutrones suficientemente energéticos para desencadenar la secuencia de desintegración del mercurio. Si esto funcionara, sería una idea interesante. Pero si generaría beneficios considerables es otra cuestión.
Para ello, se requiere un gran flujo de neutrones (una medida de la intensidad de la radiación neutrónica). Este flujo puede generarse utilizando una mezcla de combustible estándar para reactores de fusión, deuterio y tritio (ambos tipos de hidrógeno), para crear energía en el plasma de un reactor de fusión.
Los neutrones penetran fácilmente en la materia y se dispersan de los núcleos atómicos, disminuyendo su velocidad al hacerlo. Se requieren neutrones con energías superiores a 6 millones de electrón-voltios para transformar el mercurio-198 en oro.
Para elaborar sus estimaciones, Marathon Fusion ha utilizado el “gemelo digital” de un reactor de fusión: un modelo informático que simula la física de la reacción de fusión y los procesos radiactivos resultantes. Una limitación de este tipo de trabajo es que el gemelo digital debe validarse con un reactor de fusión comercial real, pero actualmente no existe ninguno.
Hay muchos desafíos que superar antes de que los científicos puedan realizar un reactor de fusión comercial. Estos incluyen la creación de nuevos materiales para su construcción y la comprensión de la ciencia requerida tanto para operar el sistema para extraer energía continuamente como para desarrollar sistemas de IA que puedan ayudar a mantener en marcha la reacción de fusión de plasma.
Incluso algunos de los experimentos de fusión más avanzados, como el proyecto JET (Joint European Torus) con sede en el Reino Unido, solo pudieron generar cantidades relativamente pequeñas de energía. Sin embargo, investigadores del Reino Unido han ideado una nueva forma de reducir el tamaño de los reactores de fusión cambiando la forma en que se controla el plasma de escape. Un prototipo de este novedoso concepto de reactor de fusión, llamado Tokomak esférico para la producción de energía (Step), apunta a estar listo para 2040.
Residuos radiactivos
En el papel, es posible fabricar oro a partir de mercurio en un reactor de fusión. Sin embargo, hasta que se realicen reactores de fusión comerciales, las suposiciones utilizadas por Marathon Fusion en sus estudios de gemelos digitales permanecerán sin probar.
Además, cualquier oro producido en un reactor de fusión sería inicialmente radiactivo, lo que significa que se clasificaría como residuo radiactivo y, por lo tanto, necesitaría ser gestionado durante bastante tiempo después de la producción.
Como bien saben los físicos nucleares y de partículas, es muy fácil olvidar incluir efectos físicos importantes y detalles críticos al crear un gemelo digital de un experimento. Pero si bien el procesamiento de esos residuos en formas utilizables de oro puro sería un desafío adicional que abordar, no necesariamente disuadirá a los inversores a largo plazo.
Por ahora, esta sigue siendo una propuesta atractiva en el papel, pero aún estamos lejos de iniciar un nuevo tipo de fiebre del oro californiana.
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Enigma 900
Rafael Oseguera
