Argentina Nuclear, 2016 – XI y XII

Otro posteo muy breve, porque toca temas técnicos, y quiero evitar el aburrimiento de los amables lectores. Igual, junto dos capítulos, porque es necesario completar el X. Que, para algunos amigos, ha sido irritante. No sólo porque hablaba de un error de Perón (recuerden que la infalibilidad está reservada a los Papas, y sólo en materia de fe y moral), sino porque expresaba cierto escepticismo sobre conseguir una fuente de energía práctica de la fusión nuclear.

Es curioso que un asunto tan de ingenieros despierte tantas pasiones. El grupo de Lyndon Larouche, por ejemplo, denuncia una conspiración sinárquica global para impedirla. Gente mucho más seria -no solo Perón; también Reagan, y Gorbachov- han anunciado esfuerzos para obtenerla. Pero son más de 65 años de intentos, y todavía… nada entre dos platos.

Personalmente, creo que se conseguirá. Y, a pesar de ser un lego, me inclino por el camino inercial (láser), aunque, en el muy largo plazo, el magnético promete resultados más revolucionarios. Pero en cualquier caso, no contengo el aliento. Los dejo con los hechos concretos, relatados por alguien que sabe.

Soles de bolsillo

capsula-de-deuterio-tritio

nif

¡Más respeto! Esa capsulita de arriba, de 2 mm. de diámetro de deuterio-tritio explota con la energía de 11 kg. de TNT en las instalaciones del NIF en el Lawrence Livermore National Lab, EEUU. Una mini-bomba H. Abajo, el “Hohlraum” donde haces convergentes de laser hacen “implotar” la capsulita hasta lograr su “ignición”.

El resto de los laboratorios artificiales de fusión que tenemos y hemos tenido en este pequeño planeta (26, sin contar el de Richter), amén de los que siguen en el ruedo (56 magnéticos, 10 inerciales), logran confinar plasmas con tanta compresión que incluso sobrepasan el punto de ignición del Sol.

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, y 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 Aranguren, resulta pavorosa.

Lo que sigue intenta describir el carácter físicamente quimérico de lo que intentaba Ronald Richter con el litio, algo fuera de presupuesto para astros modestos, como nuestro Sol, algo que ni siquiera logran algunas estrellas supergigantes azules.

Durante casi 70 años, el consumo de energía de estos experimentos solía exceder totalmente la energía generada. Recién el 7 de octubre de 2013 se dio vuelta la taba. Sucedió en el National Ignition Facility (NIF) del Lawrence Livermore National Laboratory, California, EEUU. Los del NIF lograron hacer implotar dentro de un “hohlraum” (cavidad hueca blindada) un “pellet” de 2 mm. de diámetro cargado con unos miligramos de deuterio-tritio congelados a estado sólido. Lo iluminaron brutalmente con 192 haces de láser, y estos generaron una emisión de rayos X en la superficie de la pelotita que aplastó “inercialmente” su núcleo. Como ve, la palabra “inercia” en boca de un físico de partículas tiene otro significado.

Comprimido por estos rayos X a 300 millones de atmósferas de presión hasta llegar a 91 veces la densidad del plomo, el corazón gaseoso del “pellet” alcanzó los 100 millones de grados C y entró en fusión, exactamente como una bomba H en miniatura (y en verdad, lo era). Liberó la misma potencia que 11 kg. de TNT. “We are in business”, dijeron en el Livermore, cuando se les pasó la sordera.

Ahora el NIF estudia cambiar sus láseres por otros capaces de disparar 10 veces por segundo, en lugar de 1 vez por día. Y ver cómo demonios se cosecha esa emisión de energía radiante, que dura picosegundos (millonésimas de millonésimas de segundo). El “hohlraum” del NIF es muy robusto. Los de fusión inercial no son fierros para debiluchos.

Lo real es que tales laboratorios siguen más cerca de la ciencia pura que de la aplicada, y lejísimos de la tecnología industrial. No son plantas a las que uno pueda enchufar el televisor, el Mercosur o el subcontinente sudamericano.

Es difícil empardarle la performance al Sol sólo con ingenio y plata. Por ahora, masa mata billetera.

Soles de bolsillo, segunda parte

tokamak 

Otro modo de comprimir un plasma de deuterio-tritio a punto de ignición es por confinamiento magnético. Este toroide “Tokamak” del ITER, en Cadarache, Francia, logra hacerlo durante segundos. La figurita humana al pie es para mostrar el tamaño del pendorcho. No es muy saludable pararse allí. 

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 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”. Allí lo que comprime el plasma de deuterio-tritio, para sobreponerse a la repulsión magnética, es la repulsión magnética aún mayor generada por las paredes de una cavidad toroidal llamada genéricamente “Tokamak”, acrónimo ruso de la descripción técnica de este género de pendorchos. El ITER lo bancan los siguientes estados y bloques de estados: Unión Europea, India, Japón, Rusia, Estados Unidos, Corea del Sur y China. ¿Resultados? En éste y anteriores emprendimientos, algunos ya decomisionados y olvidados, los “papers” sugieren que siempre faltan diez años más de inversión.

Y es siempre así desde 1947. Se van a cumplir 70 años de “sólo faltan 10 años”: habría que celebrar. La timba avanzó, sin embargo. Se ha vuelto más colaborativa, sofisticada y cara. ¿Se puede criticar a Perón, en su optimismo “cincuentoso” por no poder predecir tan frustrante futuro? Sinceramente, ni ahí.

Sin embargo, las mentes más creativas del extinto Programa Manhattan, particularmente el húngaro Edward Teller y el polaco Stanislaw Ulam, ya estaban trabajando para crear un sol artificial, aunque transitorio. Y en 1949 tuvieron éxito. (Si “éxito” es la palabra acertada. Lo que lograron es la bomba de hidrógeno. Desde hace 67 años vivimos con ella, y cambió la naturaleza de la guerra, sin haber sido usada nunca. El próximo capítulo habla de ese artefacto, entre otras cosas. Nota del bloguero)

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6 Responses to Argentina Nuclear, 2016 – XI y XII

  1. Rogelio dice:

    Estimadísimo Abel:

    Lamento si fueron mis comentarios al posteo anterior los que hicieron “necesario completar el X”.

    En rigor, no se trata de cuestiones que comento porque sea especialista.
    Como vos soy un lego que por circunstancias fortuitas tuvo ocasión de compatir tareas durante 4 años con un físico argentino que ejerció responsabilidades técnicas directivas en el programa de enriquecimiento de uranio de la CNEA en Pilcaniyeu hasta su interrupción durante el gobierno de Alfonsín.
    Por eso conozco de primera mano y en líneas generales cuál fue la experiencia vivida por los hombres del Complejo Tecnológico Pilcaniyeu.
    No ocurre lo mismo con la gente de Cancillería de cuyas hazañas me entero por los relatos de Arias.

    Por lo tanto, queda en blanco sobre negro que no me moviliza “un asunto de ingenieros” ni me interesa involucrarme en una discusión inapropiada en un blog político.

    La candidatura de Rafael Grossi
    Como lector habitual he tomado nota, al comienzo de la serie de posteos, que el propósito es promover la candidatura del diplomático Rafael Grossi a la presidencia del Organismo Internacional de Energía Atómica, la OIEA con sede en Viena; y que esa posición no es sólo un medio de logro personal de Grossi y sus amigos sino que hace también a nuestro interés nacional y regional colectivo.

    Lo que no resulta fácilmente comprensible es de qué forma contribuye a reunir apoyo para la candidatura de Grossi un posteo que descalifica en tono cáustico el Proyecto Huemul e ironiza sobre Perón y Richter que son quienes -en definitiva- pusieron los fundamentos de la actividad nuclear en Argentina.

    ¿Si el propósito es el declarado, no te parece que hay medios más apropiados para sumar voluntades?

    Sobre la fusión nuclear
    Por otra parte, ya en relación a este posteo, el hecho de que hayan pasado “más de 65 años de intentos y todavía… nada entre dos platos” no demuestra nada. Por el contrario, tal vez evidencie que la fantasía original ha perdurado, se ha contagiado y sigue calentando muchas cabecitas en todo el planeta, no?

    Saludos

    • Leo dice:

      Se puede calificar en tono cáustico al proyecto Huemul porque resulta ser muy calificable en el susodicho tono. Richter, que era un megalómano y un mitómano (y posiblemente un hdp también), embaucó a Perón del mismo modo que se embauca a cualquiera con el cuento del tío: que va a obtener ganancias monstruosas con una inversión mínima (“va a costar chirolas…”). Y Perón, hombre grande, zorro de incontables batallas, se dejó engañar. Vaya a saber por qué.

      Entiendo que se trataba de ciencia muy especulativa y que los resultados no estaban garantizados. Precisamente éstas características del proyecto exigían, por el alto nivel de exposición al riesgo, un seguimiento mucho más cercano que el que se llevó adelante: ninguno. Recordemos que se hicieron anuncios rimbombantes si ninguna clase de confirmación ni prueba y se procedió sin más a la construcción del reactor. Todo basado en la confianza que se le tenía a Richter, que se basaba sólo en la recomendación de Tank, porque aquél no tenía nada que mostrar. Nada.

      El lado brillante del suceso es que Perón tomó la decisión correcta al enterarse de la verdad: Creo que con toda facilidad podría haber sumergido todo en el Nahuel Huapi y olvidarse del asunto de la energía atómica; pero en lugar de ello decidió hacer algo con todo lo que había y con los físicos contreras (“No hay físicos peronistas” creo que dijo Perón según Mariscotti cuando le pedían que conformara la comisión que iría a constatar o refutar las alocadas afirmaciones de Richter) pero que fueron patriotas de los que más. No importa si son contreras o del palo. Hay gente patriota y valiosa en este, aquél y el otro lado. Esto es algo que me repito todo el tiempo como un mantra, porque tengo una tendencia a olvidarlo.

      No es correcto contar a Richter entre quienes pusieron los fundamentos de nuestra actividad nuclear; es como contar a Videla entre quieres pusieron los fundamentos del activismo por los derechos humanos en Argentina. Richter nos mandó a la banquina, con un papelón horrible de alcance mundial, el descrédito en la comunidad científica internacional (imaginemos las explicaciones que habrán tenido que dar los físicos argentinos cuando sus colegas del exterior les preguntaban por el suceso) y el costo político local; todo esto sin contar los ingentes recursos que consumió su proyecto para nada.

      Yo hice la excursión a la isla Huemul, y a medida que recorría las instalaciones semiderruidas, mi indignación en contra de Richter crecía con el cuadrado de la altura. El punto máximo llegó, por supuesto, en el punto más alto de la isla, donde Richter tenía su estudio (creo, hablo de memoria). Sin techo ni paredes el lugar aún era imponente por el escenario natural. Ningún gil el doctor. Todo con nuestro dinero (el de nuestros abuelos, bah) y para nada. No me hablen bien de Richter, por favor.

      Aparte, para Daniel, si lee los comentarios: Muchas gracias, me apasiona en general la historia de los desarrollos tecnológicos en Argentina. Es algo así como el mito de Sísifo: uno se pregunta de donde sacan las ganas para recomenzar una y otra vez. Qué libros me recomienda leer acerca de la historia del desarrollo nuclear en Argentina aparte del de Mariscotti?

      Saludos, y muchas gracias

      • Rogelio dice:

        Leo, he leído atentamente su comentario.
        Finalmente me ha convencido: Richter era un monstruo malvado que se quedaba con el dinero de nuestros abuelos… jamás lo volveré a mencionar 😉

      • Leo dice:

        Qué bueno! Me acaba de alegrar el lunes.

  2. Juan el Bautismo dice:

    Por afinidad profesional me inclinaria por el camino de la sonoluminiscencia.
    Barata, facil, al alcance de cualquiera con un torrent de Native Instrument Reaktor (o aunque sea un prophet 5), un par de reproductores acusticos de diseño cientifico decentes y ganas de experimentar. Que ya seria una realidad en el muy corto plazo sino fuera por el necio accionar de la NESSIA (New Energy Suppression Secret International Agency)

  3. […] este capítulo de la saga, como adelanté en el anterior, se habla de las armas de Armagedón. Pero no olvidemos que su racionalidad estratégica es… […]

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