Blog

Aug 25, 2023

Forjando un camino hacia la fusión mediante la comprensión de la viscosidad del plasma

Imagine 60 rayos láser de altísima potencia, todos apuntando a una bola de 1 milímetro. Lo atacan desde 216 pies de distancia. El impacto impone presiones extremas sobre la pelota, que está compuesta de

Imagine 60 rayos láser de altísima potencia, todos apuntando a una bola de 1 milímetro. Lo atacan desde 216 pies de distancia. El impacto impone presiones extremas sobre la bola, que está formada por isótopos específicos de hidrógeno. La bola implosiona y colapsa sobre sí misma a 360 kilómetros por segundo. Se enciende una reacción de fusión controlada. Imita el mismo proceso que alimenta el sol.

Pero a pesar de la presencia de los láseres y del balón, eso no es lo que suele ocurrir. Los investigadores del experimento OMEGA quieren descubrir por qué. La fusión podría proporcionar una fuente de energía sostenible aquí en la Tierra si podemos descubrir cómo iniciarla y mantenerla.

Parte del desafío son los muchos factores complicados que impiden que los láseres compriman la pelota lo suficiente como para alcanzar las presiones adecuadas. Por ejemplo, el plasma necesario para la reacción de fusión es muy inestable.

Comprender la viscosidad del plasma podría ayudar a los científicos a desenredar algunas de las barreras a la fusión autosostenida. La viscosidad es una medida de cuánto fluye un fluido. Proviene de la fricción dentro del propio fluido. En el experimento, la viscosidad del plasma disipa energía. A medida que el plasma pierde energía, no puede calentarse lo suficiente como para iniciar la fusión. Si pudiéramos comprender mejor el papel de la viscosidad, podríamos controlar mejor el plasma y hacer que el proceso sea más eficaz.

Si bien la viscosidad es relativamente fácil de medir en líquidos cotidianos, es mucho más difícil de medir en una bola de hidrógeno sobrecalentada. Investigadores del Laboratorio de Energética Láser y el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Rochester están trabajando con un científico del Laboratorio Nacional del Acelerador SLAC del DOE para hacerlo.

Esta investigación también podría revelar más sobre cómo se formaron la Tierra y otros planetas. Además de objetivos hechos de plástico (como los de los experimentos de fusión), también utilizarán objetivos hechos de sílice que imitan las rocas de los planetas.

Estos experimentos podrían revelar mucho sobre el pasado de la Tierra y permitir un futuro más sostenible.