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Fusión dentro de un bloque de metal
¿Se podría hacer la reacción del propio Sol dentro de un trozo de metal?
La gran idea
El metal no es macizo para las cosas más pequeñas, y en los huecos pueden pasar cosas.
- fusión
- Cuando dos núcleos diminutos se unen en uno y sueltan un chorro de energía.
- red cristalina
- La cuadrícula ordenada y repetida en la que se colocan los átomos dentro de un metal.
- apantallamiento
- Cuando los electrones se meten en medio y suavizan el empujón entre dos núcleos.
¿Se podría hacer la reacción del propio Sol dentro de un trozo de metal?
En lo más hondo del Sol, unos núcleos diminutos chocan y se quedan pegados. Esa unión se llama fusión, y de ahí viene la luz del Sol. Normalmente hacen falta millones de grados.
A los núcleos les horroriza unirse. Todos llevan la misma carga eléctrica, así que se rechazan con fuerza. Es como intentar juntar dos imanes que no quieren. Pero el metal resulta ser un sitio muy interesante para intentarlo.
Lo que sabemos con seguridad
Aquí el trabajo lo hacen dos trozos de física normal de libro de texto.
El primero se llama apantallamiento. Carga una red cristalina de metal con hidrógeno pesado y pasa algo muy útil. El metal está nadando en electrones sueltos. Esos electrones se meten entre los núcleos y anulan parte del empujón.
El segundo lo resolvieron en 1935 Robert Oppenheimer y Melba Phillips. El hidrógeno pesado puede reaccionar con un núcleo usando menos energía. El hidrógeno normal necesita más.
En 2020, unos científicos del centro NASA Glenn publicaron dos artículos sobre esto. Salieron en Physical Review C, una revista seria y muy conocida de física nuclear. En el equipo estaban Pines, Steinetz, Benyo y Forsley.
Rellenaron erbio y titanio con hidrógeno pesado. Después dispararon rayos gamma de mucha energía contra el metal. Midieron productos nucleares nuevos que salían, entre ellos neutrones.
Lo que los científicos están probando ahora
Ahora lee ese resultado con cuidado, porque la lectura cuidadosa es toda la lección. La NASA midió reacciones. La NASA no midió energía neta. Son dos cosas distintas.
Entró energía en el metal en forma de rayos gamma. Nada salió de la nada. La afirmación es estrecha, y eso es justo lo que la hace fuerte.
Esto importa por lo que pasó en 1989. Dos científicos anunciaron entonces fusión de sobremesa, y otros laboratorios no pudieron repetirla. Una nueva prueba cuidadosa, publicada en 2019, no encontró calor extra en aquellos niveles antiguos. Pero sí señaló que la física del apantallamiento merecía estudio. Y eso es justo lo que la NASA construyó después.
Ahora hay empresas persiguiéndolo. Clean Planet, en Japón, trabaja con la Universidad de Tohoku. Astral Systems es más nueva. Las dos dicen obtener calor extra de metal cargado.
El siguiente hito está claro. Otro laboratorio tiene que ver los mismos productos bajo el mismo haz. Y luego alguien tiene que medir el calor y demostrar que las cuentas cuadran.
Por qué importa
Todas las ideas de este libro necesitan lo mismo primero. Una fuente pequeña de energía enorme.
Imagina un bloque de metal dando energía sin parar. Sin humo, sin camión de combustible, sin cables que lleguen desde el horizonte. Eso cambiaría cómo vive todo el mundo en la Tierra.
Te toca a ti
¿Por qué importa tanto que la energía entrara como rayos gamma? ¿Y cómo medirías tú el calor que sale de un trozo de metal?
Nadie ha cerrado todavía las cuentas de la energía. Esa medición está esperando. Quizá la hagas tú.
Pruébalo en casa
El bote que ya estaba lleno
Necesitas: Un bote transparente, un puñado de canicas o garbanzos secos del mismo tamaño, y un poco de arroz
- 1.Llena el bote de canicas hasta que de verdad no quepa ni una más.
- 2.Levántalo a la luz y mira con atención los huecos que quedan entre ellas.
- 3.Ahora echa arroz despacio, agitando el bote con suavidad mientras lo haces.
Fíjate: El bote estaba lleno, y aun así entró una cantidad asombrosa de arroz. Un metal es parecido. Sus átomos se colocan en una cuadrícula ordenada con sitio en medio, y ahí es justo donde los científicos esconden hidrógeno cuando quieren fusión en un sólido.
Para adultos y lectores mayores
Esta lección sale del Capítulo 12: Fusión por confinamiento en red: el sustrato energético y de la unidad del mapa Fusión por confinamiento en red.