Un nuevo paso de gigante hacia la energía de fusión nuclear

peke12 escribió:fision es reaccion exotermica y fusion endotermica?

Las dos son las dos cosas, según el tamaño del nucleo.

De la wikipedia

A nuclear fusion process that produces atomic nuclei lighter than iron-56 or nickel-62 will generally release energy. These elements have a relatively small mass and a relatively large binding energy per nucleon. Fusion of nuclei lighter than these releases energy (an exothermic process), while the fusion of heavier nuclei results in energy retained by the product nucleons, and the resulting reaction is endothermic. The opposite is true for the reverse process, called nuclear fission. Nuclear fusion uses lighter elements, such as hydrogen and helium, which are in general more fusible; while the heavier elements, such as uranium, thorium and plutonium, are more fissionable.

peke12 escribió:fision es reaccion exotermica y fusion endotermica?

Tal y como las utilizamos, es decir, buscando obtener energía, ambas son exotérmicas.

peke12 escribió:fision es reaccion exotermica y fusion endotermica?

Tanto en un proceso como en el otro, si te "acercas" al hierro, liberas energía y si te alejas, la necesitas. Referido este alejamiento - acercamiento a la mansa atómica de los átomos usados y resultantes.

Esog Enaug escribió:

peke12 escribió:fision es reaccion exotermica y fusion endotermica?

Tanto en un proceso como en el otro, si te "acercas" al hierro, liberas energía y si te alejas, la necesitas. Referido este alejamiento - acercamiento a la mansa atómica de los átomos usados y resultantes.

Creo que en la fusión cuanto más cerca del hidrógeno, más energía y en la fisión, más energía con elementos más pesados.

Estas cosas me flipan y no entiendo el 95% de lo que significan.
Una verdadera pasada

Schwefelgelb escribió:

banderas20 escribió:A mí me emocionó esta noticia. Energía limpia, sí, porque es fusión y no fisión.

Lo que no entiendo, desde un punto de vista básico, es cómo puede obtenerse energía "neta". Es decir, obtener más energía de la que se invierte. ¿No va en contra del principio de conservación de la energía?

Es parecido al movimiento perpetuo, que es teóricamente imposible.

Sin entrar en detalles de física nuclear, ¿me pierdo algo?

Saludos!

Te pierdes que la materia es energía condensada, por lo tanto al liberar esa energía mediante la fusión, obtienes más energía de la invertida. Pero la energía no aparece por generación espontánea, estaba contenida en la materia. Un ejemplo sin energía nuclear de por medio son las bombas de calor, que tienen un rendimiento superior al 100%. No están creando energía de la nada, simplemente cogen el calor que hay en el exterior, aunque haga frío, y lo meten dentro de casa, mover el calor es más eficiente que generarlo, de ahí ese aparente rendimiento imposible. Realmente en cualquier estación de generación energética, sea del tipo que sea, siempre obtienes más energía de la invertida, si no, menuda ruina.

Con la energía nuclear, también estás sacando la energía almacenada, pero esta vez de la propia materia.

Sería como el combustible. Añadimos un poco de calor o una chispa y obtenemos mucha energía. Entiendo que el rendimiento ahí sea mayor al 100%, como es de esperar.

¿Pero qué rendimiento tiene la energía nuclear de fisión comparada con este hito? Porque por la noticia parece que antes no mereciera la pena y ahora sí.

Gracias!

Schwefelgelb escribió:

Esog Enaug escribió:

peke12 escribió:fision es reaccion exotermica y fusion endotermica?

Tanto en un proceso como en el otro, si te "acercas" al hierro, liberas energía y si te alejas, la necesitas. Referido este alejamiento - acercamiento a la mansa atómica de los átomos usados y resultantes.

Creo que en la fusión cuanto más cerca del hidrógeno, más energía y en la fisión, más energía con elementos más pesados.

Si, pero no me has entendido o no me he explicado bien: al llevar a cabo una reacción que te acerque al hierro se libera energía (o los átomos finales tienen menos que los iniciales).
En la fisión se parte de uranio (u otro) para producir átomos con menos masa atómica (ma), mas cercanos al Fe, y una gran cantidad de energía que se libera (y aprovechamos).
En la fusión pasa lo contrario: cogemos dos átomos con poca ma y los juntamos para producir un átomo con mas ma y una gran cantidad de energía.
Si intentáramos romper el átomo de C o N necesitaríamos aportar gran energía y lo mismo pasaría si intentamos juntar átomos mayores que el Fe para fabricar U o Au.
Por tanto podríamos interpretarlo como que los átomos de H y U tienen mas energía y al acercarlos al Fe la liberan.

El problema de la fusión es lo que en química se llama Energía de Activación, que es lo que hay que aportar antes de la reacción para que esta se produzca.

PD. Me estoy refiriendo constantemente al Fe por que ese es el límite en la síntesis de elementos en estrellas de tipo solar y enanas rojas. Todos los demás elementos se forman en explosiones estelares. Puedo estar equivocado y que el límite sea el Pb u otro. O incluso puede que el límite en la fusión sea el Fe y en la fisión el Pb y que los elementos entre ellos no tengan diferencias energéticas significativas

banderas20 escribió:

Schwefelgelb escribió:

banderas20 escribió:A mí me emocionó esta noticia. Energía limpia, sí, porque es fusión y no fisión.

Lo que no entiendo, desde un punto de vista básico, es cómo puede obtenerse energía "neta". Es decir, obtener más energía de la que se invierte. ¿No va en contra del principio de conservación de la energía?

Es parecido al movimiento perpetuo, que es teóricamente imposible.

Sin entrar en detalles de física nuclear, ¿me pierdo algo?

Saludos!

Te pierdes que la materia es energía condensada, por lo tanto al liberar esa energía mediante la fusión, obtienes más energía de la invertida. Pero la energía no aparece por generación espontánea, estaba contenida en la materia. Un ejemplo sin energía nuclear de por medio son las bombas de calor, que tienen un rendimiento superior al 100%. No están creando energía de la nada, simplemente cogen el calor que hay en el exterior, aunque haga frío, y lo meten dentro de casa, mover el calor es más eficiente que generarlo, de ahí ese aparente rendimiento imposible. Realmente en cualquier estación de generación energética, sea del tipo que sea, siempre obtienes más energía de la invertida, si no, menuda ruina.

Con la energía nuclear, también estás sacando la energía almacenada, pero esta vez de la propia materia.

Sería como el combustible. Añadimos un poco de calor o una chispa y obtenemos mucha energía. Entiendo que el rendimiento ahí sea mayor al 100%, como es de esperar.

¿Pero qué rendimiento tiene la energía nuclear de fisión comparada con este hito? Porque por la noticia parece que antes no mereciera la pena y ahora sí.

Gracias!

Pues que con la energía nuclear de fusión todavía no se ha conseguido obtener más energía de la invertida (no, después de este anuncio, tampoco).

Por ello no hay reactores de fusión comerciales, solo experimentales, para conseguirlo algún día. Por ahora solo hemos podido conseguir más energía de la invertida en este caso con las bombas termonucleares. Pero claro, ahí no buscas una reacción contenida y controlada, por lo que es mucho más fácil de conseguir.

una reaccion endotermica que implica? que hace frio el ambiente?

peke12 escribió:una reaccion endotermica que implica? que hace frio el ambiente?

Sí.

peke12 escribió:una reaccion endotermica que implica? que hace frio el ambiente?

Que absorbe luz/calor en lugar de desprenderlo.

Schwefelgelb escribió:Pues que con la energía nuclear de fusión todavía no se ha conseguido obtener más energía de la invertida (no, después de este anuncio, tampoco).

Lo que se lee en los medios es que "El gran reto para generar energía mediante fusión es que la obtenida sea mayor que la invertida en el esfuerzo para provocar esa reacción atómica".
¿Lo interpreto mal o es amarillismo?

@banderas20 pues depende. De 2 MJ que llegan a la cápsula, han obtenido 3 MJ de energía. Así que con la definición del NIF, se ha obtenido más energía de la invertida.

Pero para introducir esos 2MJ en la cápsula, han necesitado 322MJ. Por lo tanto han obtenido un 0,01% de la energía invertida realmente.

Por ponerlo en perspectiva, el Tokamak JET consiguió un 70% hace décadas.

Schwefelgelb escribió:

banderas20 escribió:

Schwefelgelb escribió:
Te pierdes que la materia es energía condensada, por lo tanto al liberar esa energía mediante la fusión, obtienes más energía de la invertida. Pero la energía no aparece por generación espontánea, estaba contenida en la materia. Un ejemplo sin energía nuclear de por medio son las bombas de calor, que tienen un rendimiento superior al 100%. No están creando energía de la nada, simplemente cogen el calor que hay en el exterior, aunque haga frío, y lo meten dentro de casa, mover el calor es más eficiente que generarlo, de ahí ese aparente rendimiento imposible. Realmente en cualquier estación de generación energética, sea del tipo que sea, siempre obtienes más energía de la invertida, si no, menuda ruina.

Con la energía nuclear, también estás sacando la energía almacenada, pero esta vez de la propia materia.

Sería como el combustible. Añadimos un poco de calor o una chispa y obtenemos mucha energía. Entiendo que el rendimiento ahí sea mayor al 100%, como es de esperar.

¿Pero qué rendimiento tiene la energía nuclear de fisión comparada con este hito? Porque por la noticia parece que antes no mereciera la pena y ahora sí.

Gracias!

Pues que con la energía nuclear de fusión todavía no se ha conseguido obtener más energía de la invertida (no, después de este anuncio, tampoco).

Por ello no hay reactores de fusión comerciales, solo experimentales, para conseguirlo algún día. Por ahora solo hemos podido conseguir más energía de la invertida en este caso con las bombas termonucleares. Pero claro, ahí no buscas una reacción contenida y controlada, por lo que es mucho más fácil de conseguir.

Ya te dije, aerogeneradores gordos a distancia prudencial = profit. O llenas de agua un pozo en Mururoa, le pones una espita para el vapor y allez enfants de la patrie, la pénurie est terminé.

Hablando de pasos de gigante. Hace unas semanas salió un estudio que mostraba cómo poder usar la inteligencia artificial para predecir futuras inestabilidades en el plasma y corregir el plasma para mantener su estabilidad.

https://www.google.com/amp/s/www.inverse.com/innovation/nuclear-fusion-instabilities/amp

Según un estudio del 2018 se ha visto que la inteligencia artificial (de aquel momento) era capaz de predecir más del 80% de las inestabilidades con un segundo de antelación, y la práctica totalidad de las mismas con 13 milisegundos de antelación.

Este estudio ha mostrado un modelo que permite usar esa misma red neuronal para provocar "inestabilidades" en el plasma que permiten estabilizar el sistema.

¿Por qué este avance es importante? La principal limitación de cara a la producción de energía de fusión es la inestabilidad del plasma, que hace que la duración de la fusión dure muy pocos segundos (y eso los más eficientes), tras los cuales hay que reiniciar la fusión. Debido a esto, mantener el plasma estable durante más tiempo aumenta muchísimo la eficiencia de la fusión.

Tener un mecanismo que sea capaz de estabilizar el plasma para multiplicar la duración de la fusión puede significar eliminar el mayor escollo de cara a la viabilidad de la energía nuclear de fusión.