Fusión nuclear
La fusión nuclear constituye el mecanismo al principio del brillo de las estrellas y en particular del Sol. En efecto, en el seno de las estrellas, los núcleos ligeros fusionan y producen núcleos más pesados. En esta reacción de fusión, la masa del núcleo producido es inferior a la suma de las masas de los núcleos ligeros de origen. La diferencia de masa, en virtud de la relación famoso de Einstein, E=mc2, es convertida en energía. La fusión consiste, al contrario de la fisión (romper "gruesos núcleos") a acercar bastante dos átomos ligeros para que den uno más grueso.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/df/Sun_in_X-Ray.png/250px-Sun_in_X-Ray.png
La reacción de fusión
Aunque la energía liberada por la fusión nuclear sea considerable, las reacciones de fusión no se producen espontáneamente, por lo menos en las condiciones de temperatura y de presión a las cuales estamos acostumbrados. Así, la probabilidad de observar una reacción de fusión entre dos núcleos de hidrógeno a la superficie de la tierra vale casi ninguna. En efecto, para fusionarse, los núcleos, que son cargados positivamente, deben primero vencer su tendencia natural de rechazarse. Esto es posible cuando la materia está en condiciones extremas como en el corazón del Sol (presión enorme y temperatura de varios millones de grados).
Así, para vencer esta repulsión, la mezcla deuterio / tritio debe ser llevado a temperatura muy alta y bastante denso; y esto durante un tiempo suficiente.
Sobre Tierra, varias reacciones son posibles entre cuáles ( parmi lesquelles) justamente la fusión de un núcleo de deuterio y de un núcleo de tritio. La energía cinética total libertada es de 17,6 MeV pero es el neutrón que se lleva la mayor parte.
Además, para que esta reacción pueda efectuarse, es necesario que la energía cinética alcance un valor por lo menos igual a la que existe en el Sol (>> 10 keV) lo que corresponde a una temperatura del orden de 100 millones de Kelvin. Sin estas condiciones, los núcleos de deuterio y de tritio (cargados positivamente) no podrían acercarse a una distancia inferior a 10 fm (=10-14 m) neceser para fusionarse.
El neutrón será recuperado en la cubierta del reactor para reaccionar con litio (Li) que la compondrá con el fin de producir el tritio necesario para la primera reacción. Esta reacción no es hablando con propiedad una reacción de fusión sino permite regenerar el tritio.
La energía cinética del tritio y la de helio contribuyen, además de la de los neutrones, produciendo el calor que luego será convertido en electricidad.
Fuente del imagen : http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/aa/D-t-fusion.png/250px-D-t-fusion.png
Tecnologia y aplicación
Hablaremos de dos otras partes :
La Tecnologia del Reacto
El Proyecto ITER
Página precedente