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Convirtiendo a Júpiter en una estrella
Básicamente habla de si la fusión puede ocurrir o ocurre en el núcleo de Júpiter. Sé que Júpiter no puede convertirse en una estrella, pero comencé a preguntarme si Júpiter es capaz de mantener niveles bajos constantes de fusión. Entonces comencé a preguntarme si se podría construir un reactor para imitar tales condiciones.
Cualquier respuesta/opinión a cualquiera/todas las siguientes preguntas son bienvenidas. Mis preguntas pueden ser redundantes solo porque estoy tratando de entender la fusión desde tantas perspectivas como sea posible.
1) Suponiendo que haya una mezcla perfecta de deuterio y tritio en el núcleo de Júpiter, ¿sería posible lograr un nivel bajo de fusión sostenida, considerando que el núcleo está a solo unos 30 000 C?
2) La fusión requiere millones de grados para encenderse. ¿Hay algún otro criterio que se pueda cumplir (densidad, porcentaje de contenido del elemento, presión, etc.) que pueda reducir drásticamente la temperatura necesaria?
3) Si tuviera que crear una pequeña escala de Júpiter en un laboratorio, donde su núcleo fuera del tamaño de una pelota de baloncesto y hubiera concentraciones ideales de deuterio y tritio y todas las demás condiciones fueran idénticas, ¿ocurriría algún nivel de fusión? Si no, ¿qué habría que cambiar? ¿Tendría que aplicar más presión en el núcleo (y cuánta)? ¿Tendría que subir la temperatura (y cuánto)?
Responderé 3) como se ve en esta entrada enciclopédica :
Los esfuerzos prácticos para aprovechar la energía de fusión involucran dos enfoques básicos para contener un plasma de alta temperatura de elementos que experimentan reacciones de fusión nuclear: confinamiento magnético y confinamiento inercial. Un enfoque mucho menos probable pero interesante se basa en la fusión catalizada por muones; la investigación sobre este tema es de interés intrínseco en la física nuclear.
En una estrella, el confinamiento del plasma lo proporciona la gravedad y las enormes presiones que genera. En el laboratorio imitan eso por lo que la cita anterior llama "confinamiento inercial" .
La fusión por confinamiento inercial (ICF, por sus siglas en inglés) es un tipo de investigación de energía de fusión que intenta iniciar reacciones de fusión nuclear calentando y comprimiendo un objetivo de combustible, generalmente en forma de gránulos que generalmente contienen una mezcla de deuterio y tritio.
Para comprimir y calentar el combustible, se envía energía a la capa exterior del objetivo mediante haces de luz láser, electrones o iones de alta energía, aunque, por diversas razones, casi todos los dispositivos ICF hasta la fecha han utilizado láseres. La capa exterior calentada explota hacia afuera, produciendo una fuerza de reacción contra el resto del objetivo, acelerándolo hacia adentro y comprimiendo el objetivo. Este proceso está diseñado para crear ondas de choque que viajan hacia adentro a través del objetivo. Un conjunto suficientemente potente de ondas de choque puede comprimir y calentar tanto el combustible en el centro que se producen reacciones de fusión.
Este último enlace describe la historia de los distintos proyectos. Al igual que con todos los intentos de fusión controlada, es el hecho de no alcanzar el punto de equilibrio y dar más energía de la necesaria para generar la fusión inicial, lo que mantiene el progreso en esta dirección.
Brandon Enright
Pedro