Soles de bolsillo, segunda parte
Si se quieren fusionar átomos más pesados, la repulsión magnética entre protones crece en flecha. ¿Fusionar litio, como quiso Richter? Por lo que se sabe hoy, eso no lo hacen ni siquiera otras estrellas mucho mayores que el sol, capaces de sintetizar helio en carbono, carbono en nitrógeno, nitrógeno en oxígeno, y así hasta llegar al hierro, para entonces explotar en supernovas. Por puro impacto neutrónico, algunas de ésas bestias gigantes de color azul fisionan (inversa de “fusionan”) litio, en el calor demoníaco de sus atmósferas. Pero la tentación de dominar la síntesis de elementos más pesados a partir de otros muy livianos siempre fue urticante: fusionando sólo 0,5 gramos de deuterio se podrían obtener teóricamente 500 MW. Eso explica que hoy, además del NIF, existan laboratorios monstruosos como el ITER, un “confinador magnético” en Cadarache, Francia, y otro ejemplo de “Big Science”. Pero el que le mata el punto a todos los tokamaks es el EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak, or HT-7U) de China, que este enero de 2022 logró mantener un plasma de deuterio y tritio fusión a 120 millones de grados Celsius durante 1086 segundos, casi 18 minutos. Allí en los tokamaks se lucha con repulsión magnética contra la repulsión magnética. Para que los núcleos de deuterio y tritio, todos positivos, no se repelan entre sí, se los amontona y comprime con un campo magnético positivo aún mayor, generado por unos electroimanes que te la cuento incrustados en las paredes de una cavidad toroidal llamada genéricamente “Tokamak”. Los de la Academia de Ciencias de China han desarrollado, como ya se dijo, unos electroimanes híbridos, en parte superconductivos y en parte sólo conductivos, pero capaces de generar campos magnéticos de 42 Tesla, 14 veces más potentes que los de un resonador magnético de usos médicos. Tokamak, contra lo que creen muchos etnólogos, no es una palabra sioux ni designa un hacha de guerra. Es el acrónimo ruso de la descripción técnica de este género de pendorchos para estrujar plasmas de hidrógeno. El ITER lo bancan los siguientes estados y bloques de estados: Unión Europea, India, Japón, Rusia, Estados Unidos, Corea del Sur y la propia China, que acaba de reafirmar que está en el club de los diablos occidentales, pero también que tiene un aparato más lindo en casa. ¿Resultados? En éste y anteriores emprendimientos de tokamaks y «stellarators» (una derivación de los tokamaks), algunos ya decomisionados y olvidados, los “papers” sugieren que siempre faltan diez años más de inversión. Lo dicho: el fin principal de toda organización es defender su presupuesto, y los científicos no son una excepción. Y es siempre así desde 1947. Se van a cumplir 70 años de “sólo faltan 10 años”: habría que celebrar ese aniversario de nada. La timba avanzó, sin embargo. Se ha vuelto más colaborativa, sofisticada y cara. Pero, sorprendentemente, en el caso China, algo más efectiva. No me extrañaría que el EAST, sin ayuda alguna de EEUU o de Europa, en esta década logre sostener una fusión durante horas, y que los chinos ya estén diseñando, previsores, algún sistema de enfriamiento del sistema que derive calor desde el plasma hacia una turbina electrógena. Y aún si logran llegar ahí con un prototipo, nada garantiza la viabilidad económica de los tokamaks como noción. Como suele decir Abel Fernández, el dueño de AgendAR: el que viva, lo verá. ¿Se puede criticar a Perón, en su optimismo cincuentoso por no poder predecir tan laborioso y frustrante futuro energético para la fusión? Sinceramente, ni ahí. En los ’50 todo era posible: finalizaríamos el siglo con colonias humanas en la Luna y Marte, y viajaríamos a ellas con cohetes atómicos. Hasta los automóviles serían atómicos. No fue pensando en automóviles que dos de las mentes más creativas del extinto Programa Manhattan, particularmente el húngaro Edward Teller y el polaco Stanislaw Ulam, ya estaban trabajando en la posguerra inmediata para crear un sol artificial, aunque transitorio. Y en 1949 tuvieron éxito. Eso si «éxito» es la palabra acertada. Lo que lograron Teller y Ullam es la bomba de hidrógeno, que usa una bomba atómica de fisión como detonador, y comprime inercialmente alguna mezcla de uranio y deuterio con un aplastamiento de rayos X. Desde hace 74 años vivimos con la multiplicación de ese tipo de armas y somos, potencialmente, otra especie más en extinción. La bomba termonuclear, de fisión-fusión, cambió la naturaleza de la guerra sin haber sido usada nunca. Podría -y todavía puede- eliminar a la humanidad en un par de pasos: primero, una guerra relámpago (en todo sentido), con un intercambio de a lo sumo dos o tres horas de duración de algunos miles de misiles termonucleares. El segundo paso es largo: la muerte por hambre y sed de los muchos sobrevivientes en un planeta sometido a un largo «invierno nuclear», con el sol oscurecido por una estratósfera contaminada de hollín emanado de ciudades que ardieron como fósforos, y décadas de temperaturas congelantes a nivel del suelo, casi sin fotosíntesis vegetal ni lluvias. No es necesario que se extinga biológicamente la especie para que se extinga la civilización. La civilización existe porque tenemos cerebros, manos, estados-nación y sobre todo (y es mucho más importante) una biosfera. Y sin embargo, precisamente porque la bomba de hidrógeno borra toda diferencia de destino entre ganadores, perdedores y meros espectadores, ha logrado impedir varias veces que los conflictos regionales escalen a una Tercera Guerra Mundial. Las naciones odian la derrota, pero odian más la extinción. Y hoy, con la guerra de Ucrania a la vista, pese a las huevadas truculentas de la prensa de la OTAN y a los exabruptos de Vladimir Putin toda vez que pierde alguna batalla, al parecer la bomba H sigue evitando un conflicto global. Paradójico, ¿o no? El próximo capítulo habla de ese artefacto, la bomba H, entre otras cosas. Lo que sea por seguirlo alegrando, lector.Daniel E. Arias
El resto de los laboratorios artificiales de fusión que tenemos y hemos tenido en este pequeño planeta (26, sin contar el del ya mítico -en todo sentido- Ronald Richter), amén de los que siguen en el ruedo (56 magnéticos, 10 inerciales), logran confinar plasmas con tanta compresión que algunos incluso sobrepasan el punto de ignición del Sol. Chupate esa mandarina, Sol.
Pero eso no significa que estén dando resultados.
Por empezar, no usan los mismos insumos que el Sol, sino “combustible super”: un cóctel de deuterio y tritio. Este último es otro isótopo aún más pesado del hidrógeno, con un protón y dos neutrones en el centro. Créame, no se consigue en estaciones de servicio. La filosofía general del asunto es que, siendo los neutrones objetos eléctricamente neutros y por ende no repulsivos, cuanto más de ellos le ponga Ud. al plasma, más fácil va a ser ponerlo en ignición.
Lo dicho: algunos laboratorios generan rutinariamente temperaturas mayores que el núcleo del sol. Sin embargo, sus plasmas se dispersan, enfrían y apagan en 2 o 3 picosegundos (millonésimas de millonésimas de segundos). Esto vale para los laboratorios llamados “inerciales”. Los “de confinamiento magnético” a lo sumo logran sostener una fusión durante 8 o 9 segundos. Lo cierto es que la factura de la electricidad, aunque en tales sitios no reine el temible Juan C. Aranguren, resulta pavorosa.
Inevitable refrescar estas líneas escritas en 2016 con el último «gran avance» (las comillas son irónicas) de EEUU con su principal laboratorio de confinamiento inercial, el National Ignition Facility (NIF) del Lawrence Livermore National Lab. Es difícil explicar el grado de «hype» que hay en esta pseudonoticia de fines de 2022, cuando Jennifer Grenholm, del Dept. of Energy de los EEUU, anunció que por primera vez se logra aplastar un «pellet» de deuterio-tritio con mayor rendimiento en energía radiante recibida que en energía radiante emitida. Sí, ponele.
Ese pellet, un complejo tubito de unos 2mm. de diámetro y cuyo costo anda en U$ 700.000 la unidad, se ligó un «flashazo» de luz láser de 2,05 megajoule, entró en fusión y esa ínfima bomba termonuclear que estalló en una cavidad blindada, el Hohlraum, emitió 3,5 megajoules.
¿Ganancia de energía, por arriba del nivel de empate, o «break even», como lo llaman en el NIF? Ni ahí. ¿Quién hizo las cuentas? Las mías son de almacenero pero alcanzan para oler una rata, como dicen en Lanús. Doña Grenholm se olvidó de que los láseres todavía siguen siendo fantásticamente ineficientes como conversores de energía, de modo que para obtener los 192 haces que aplastaron inercialmente ese pellet, hubo que gastar 300 megajoules eléctricos/segundo. Si se trataba de generar energía eléctrica, el experimento consumió 85,71 veces más de la que podría haber generado.
La prensa mundial (o la que nos llega) se prosternó, reverencial: por fin llega la fusión nuclear. Energía infinita, mucho más barata y menos contaminante que la mera fisión, qué estamos esperando para cerrar nuestras obsoletas centrales nucleares de fisión actuales, y bla-bla-bla.
El condicional de «podría haber generado» es porque es imposible traducir la energía emitida por la fusión de ese pellet a electricidad potencial. La emisión del aplastamiento de un pellet es parecida a la que genera el estallido de una bomba termonuclear: básicamente radiante. Gran despiporre de neutrones, rayos gamma, rayos X, luz UV, luz visible y luz infrarroja. Pero, señorita, señorita, la dinamita no prende lamparitas.
De algún modo habría que capturar toda esa energía radiante, tan dispersiva y difícil de acumular, para vaporizar una masa de agua, o de otro líquido capaz de acumular calor, y entonces hacer girar una turbina ligada a un grupo electrógeno, descontando pérdidas térmicas en todas esas conversiones de una forma de energía a otra. Hecha esa ingeniería, ahí hagamos cuentas de nuevo, y juro que el rendimiento en electricidad entregada versus producida va a ser aún mucho menor que 85,71. ¿Un físico ahí, para los números? ¿O alcanza con un almacenero?
Pero lo interesante es que Grenholm (y el gobierno de los EEUU) y el resto de la prensa «seria» jamás cuestionaron el sistema inercial del NIF: aún con un buen stock de pellets de deuterio-tritio, sería difícil repetir el experimento dos veces en un día. Y no existe ni está previsto ningún sistema de utilización de la energía radiante para transformarla en eléctrica.
Sucede que el NIF no es un laboratorio civil destinado a revolucionar el mundo energético. Es una planta de testeo de las mezclas de deuterio-tritio del stock de bombas termonucleares de los EEUU. Con el tiempo de estoqueo, estas mezclas decaen (el tritio es un débil emisor beta) y eso puede restarle mucha potencia a la explosión final.
Nos preciamos de haber sido -creo- que los únicos que en la Argentina dieron esta noticia con grandes reservas, por no decir asquito (las pruebas, 
