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Fusión nuclear: qué es un reactor de fusión

La fusión nuclear es la reacción que alimenta al Sol: dos núcleos livianos se unen en uno más pesado y liberan aún más energía por gramo que la fisión. Un reactor de fusión es la máquina que busca sostener esa reacción en la Tierra, y ninguno lo logra aún de forma comercial.

En la fusión, dos núcleos livianos, típicamente deuterio y tritio, se unen para formar helio y liberan un neutrón muy energético. Por unidad de masa libera unas cuatro veces más energía que la fisión, y su combustible se obtiene del agua y del litio.

El problema es que los núcleos se repelen eléctricamente. Para que se fusionen hay que calentarlos a más de 100 millones de grados y mantenerlos confinados, con campos magnéticos en un tokamak o un stellarator, o comprimiéndolos con láseres. Lograr que la energía producida supere a la invertida en calentar el plasma es el objetivo que ITER, en Francia, y varias empresas privadas persiguen en esta década.

Por eso este atlas muestra solo reactores de fisión: son los únicos que entregan electricidad a una red. Los 167 dispositivos de fusión que existen, del JET al ITER, son experimentos. La IAEA los mapea en su sistema FusDIS.

Tipos de dispositivos. El confinamiento magnético por corriente inducida es un tokamak; por bobinas retorcidas, sin corriente, un stellarator. El confinamiento inercial comprime una cápsula con láseres en vez de sostener el plasma por segundos. Y hay una familia de conceptos alternativos —espejos magnéticos, configuraciones de campo invertido, pinch en Z, esferomaks, fusión por blanco magnetizado— que persigue el mismo objetivo por otros caminos.

Diagrama de la reacción de fusión entre deuterio y tritio
Un núcleo de deuterio y uno de tritio se fusionan en helio-4 y liberan un neutrón de 14,1 MeV. Wykis · Public domain

Datos rápidos

Reacción más fácilD + T → He-4 + n, 17,6 MeV
Temperatura necesariamás de 100 millones de °C
Dispositivos en el mundo167 según FusDIS, ninguno comercial
ITERen construcción en Cadarache, inicio de la operación científica previsto para 2034