Qué es la fusión nuclear y por qué es más segura y barata que la fisión nuclear

Energía barata, limpia y potencialmente ilimitada. Son los titulares que ha dejado el Gobierno de Estados Unidos al anunciar que, por primera vez, científicos del país han conseguido una fusión nuclear con ganancia neta de energía.

El avance, logrado en el National Ignition Facility (NIF) del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) de California, salva un obstáculo con el que los científicos llevaban chocando décadas: emular al Sol, aunque haya sido de forma breve, y obtener más energía de la invertida en el proceso.

¿Fusión nuclear, fisión nuclear?

Fusión nuclear, fisión nuclear o ignición por fusión son conceptos que suenan parecidos y que muchos confundimos. Al escuchar nuclear pensamos en bombas como las de Hiroshima y Nagasaki, centrales eléctricas y catástrofes como Chernóbyl o Fukushima (y, en los últimos meses, por culpa de Putin, también en Zaporiyia y la amenaza de que el presidente ruso pulse el proverbial botón rojo de la guerra nuclear).

Pero, aunque a los legos nos resulten similares, nada tienen que ver. Por un lado está la fisión nuclear y, por otro, la fusión nuclear. Lo de las explosiones nucleares ya es otro tema que quizás precisaría de una pieza aparte.

De forma muy resumida, y tirando de la explicación que dan en la web Foro Nuclear, “tanto la fisión como la fusión son reacciones nucleares que liberan la energía almacenada en el núcleo de un átomo”. Hasta ahí la base común. Pero mientras que la primera, la fisión, es “la separación de un núcleo pesado en núcleos más pequeños”, la fusión nuclear “es la combinación de núcleos ligeros para crear uno más grande y pesado”.

Es decir, que con la fisión, que es la tecnología que hoy en día se usa en las centrales nucleares para producir energía, se bombardea un núcleo con neutrones para descomponerlo en dos (sus masas son del mismo orden de magnitud y su suma, ligeramente inferior a la masa del núcleo pesado), lo que ocasiona una gran liberación de energía y la emisión de dos o tres neutrones.

Pero la cosa no acaba ahí, porque el proceso puede repetirse para multiplicar esa división hasta lograr una reacción en cadena. En una pequeña fracción de tiempo, esos núcleos fisionados generan mil veces más energía que la que se consigue con la reacción de combustión de un combustible fósil, explican en Foro Nuclear.

Fusión nuclear

Por su parte, el proceso de la fusión nuclear, que es el que se produce en el Sol, es el inverso: dos núcleos muy ligeros se unen para formar un núcleo estable más pesado, con una masa ligeramente inferior a la suma de las masas de los núcleos iniciales. Esa diferencia de masa genera un gran desprendimiento de energía.

Una reacción típica de fusión nuclear combina dos isótopos del hidrógeno, deuterio y tritio, para formar un átomo de helio más un neutrón, pero la fusión requiere que los núcleos cargados positivamente se aproximen venciendo las fuerzas electrostáticas de repulsión. Para replicar, hasta cierto punto, las condiciones que existen en el Sol, en nuestro planeta hay que añadir energía, ya sea térmica o con un acelerador de partículas (ahí hay un punto delicado: cuánta energía se invierte y cuánta se obtiene a cambio).

Más limpia y barata

Quizás la diferencia clave entre ambos procesos, y el motivo por el que esta innovación de EEUU es tan relevante, es que la fusión nuclear precisa de mucho menos combustible y que es además más barato de conseguir, ya que buena parte de los elementos que utiliza son abundantes en la Tierra. Y, lo que es más importante aún: no genera residuos nucleares de larga duración, a diferencia de los deshechos que ocasiona la fisión nuclear.

Pero, como advierten los expertos, faltan años (posiblemente décadas) para que la tecnología de la fusión nuclear esté lo suficientemente afinada para permitir su comercialización y generalización como fuente de energía con la que abastecer a la población en general. De forma, insistimos, mucho más barata y limpia que hasta ahora.

Esa demora no tiene solo que ver con los indudables retos científicos y tecnológicos de tal empresa, sino también con otro tipo de obstáculos. Porque no serán pocos los que tratarán de dilatar su inclusión en el ciclo de fuentes de producción comerciales, desde reguladores y políticos a, sobre todo, la poderosa industria de los combustibles sólidos.