La fusión termonuclear

La fusión es la fuente de energía del sol y de todas las estrellas. Los átomos de elementos ligeros, sometidos a un intenso calor y presión, se unen para producir elementos más pesados. En el proceso se liberan grandes cantidades de energía. Cuando en la Tierra se imita este proceso dentro de máquinas y de forma controlada, se puede obtener energía directamente aplicable a los usos convencionales.El combustible que pueden utilizar los científicos en la Tierra es más limitada que la que utilizan las estrellas, pero es prácticamente ilimitada en cuanto a su disponibilidad, ya que se trata de dos isótopos del hidrógeno, el deuterio y el tritio, presentes en el agua del mar. Sin embargo, se trata de una tecnología muy complicada, lo que hace, por un lado, que el horizonte de su viabilidad energética se sitúe dentro de unos 40 años, y, por otro, que presente interés por sí sola porque supone el avance tecnológico en un gran número de campos.

Por otra parte, como se recoge en la introducción del plan español, aunque se trata de una energía de origen nuclear, presenta problemas mucho menores en cuanto a residuos radiactivos que la tecnología de fusión utilizada actualmente en centrales nucleares y es más limpia y segura que ésta.

El complicado manejo del plasma

De las dos líneas de investigación que se siguen actualmente en fusión, el plan español sigue las directrices del europeo en el sentido de decantarse por la fusión por confinamiento magnético, mucho más experimentado en programas internacionales que el método por confinamiento inercial, debido a que este último tiene aplicaciones militares.

En el confinamiento magnético lo que se pretende es confinar un plasma (considerado el cuarto estado de la materia, en el que lo núcleos de los átomos se separan de los electrones que les rodean) de isótopos de hidrógeno mediante campos magnéticos de forma que pueda ser calentado hasta alcanzar las condiciones de fusión.

El esfuerzo económico actual que realizan la Comunidad Económica Europea, Japón y Estados Unidos (los tres programas más importantes del mundo, además del de la Unión Soviética, sobre el que no se dispone de datos muy precisos) en el tema de la fusión alcanza los 1.500 millones de dólares.

Para confinar el plasma se han venido utilizando unas máquinas denominadas tokamak, que constan básicamente de toros magnéticos.

En la actualidad existen cinco grandes tokamak en funcionamiento o construcción avanzada en todo el mundo, el Joint European Torus (JET) de la CEE, situado en Culham (Reino Unido) e inaugurado solemnemente el año pasado; el TFTR de Estados Unidos, el TJ-60 de Japón, el T-15 de la URRS y el Tore Supra, construido en Francia dentro del programa europeo de fusión.

Máquinas más pequeñas y menos costosas

Sin embargo, en la actualidad, la investigación se dirige hacia otro tipo de máquinas, más pequeñas y menos costosas, los sterallator, de los que existen tres experimentos en marcha: el W VII-A (República Federal de Alemania, dentro del programa europeo de fusión), el Heliotron E (Japón) y el U-3 (URSS), además de otro en construcción en Estados Unidos, el ATF.

Según se señala en la íntroducción del plan español, la opinión de los científicos es que el prototipo de central de fusión futura podría ser un híbrido de tokamak y sterallator.

En la CEE se proyecta ya la construcción a mediados de la década de los noventa del Next European Torus (NET), que podría ser ya un verdadero prototipo de central de fusión. En el programa comunitario se integran los programas nacionales de investigación, coordinados cada uno por el laboratorio asociado en cada país, miembro del organismo Comisión Europea para la Energía Atómica (Euratom), y el proyecto común JET.

Con esta situación de fondo, el plan español ha tenido en cuenta que el único grupo de experimentación en fusión por confinamiento magnético se encuentra en la Jun ta de Energía Nuclear (JEN), organismo que ha llevado también hasta ahora las relaciones interna cionales institucionales en este campo, entre las que se encuentra el tratado con Euratom, firmado en 1980 y renovado en 1983.

Por otra parte, se ha constatado el interés de diversas universidades por el tema y existe un grupo con gran experiencia en fusión por confinamiento inercial en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de Madrid. Falta personal formado específicamente en este campo, y se establecerán acuerdos de cooperación con la industria eléctrica española y con otras empresas españolas.

Los objetivos del plan español de fusión se pueden resumir en continuar la explotación científica del pequeño tokamak (TJ-1) ya instalado en la JEN, el diseño y construcción, también en la JEN, de un dispositivo de fusión del tipo sterallator (TJ-II), el desarrollo de un programa tecnológico de fusión y la participación en proyectos comunes del programa de Euratom con la adhesión española a la CEE.

La construcción del TJ-II, parte fundamental

Algunos de estos programas parciales se encuentran ya en marcha o en fase avanzada de diseño y preparación. La construcción del TJ-II se considera parte fundamental del plan, por las repercusiones científicas, tecnológicas e industriales, mientras que en la participación en proyectos comunes se pretende sobre todo conseguir la formación de personal.

Del total de 3.300 millones de pesetas previstos en principio como financiación del plan durante los próximos cinco años, se dedicarán 615 millones de pesetas al programa experimental TJ-I, 2.020 millones de pesetas al TJ-II, 580 millones de pesetas al programa tecnológico y 85 millones de pesetas a la financiación española del proyecto JET.