Utilizando un pequeño reactor de escritorio, los investigadores de la Universidad de Columbia Británica (UBC) han demostrado que la carga electroquímica de un objetivo de metal sólido con combustible de deuterio puede aumentar las velocidades de fusión nuclear.
La fusión del confinamiento magnético a gran escala coloca los plasmas a temperaturas y ficciones de presión extremas ampliamente exploradas como un método para generar energía limpia. El experimento publicado el 20 de agosto en Naturaleza Adopta un enfoque completamente diferente, con un reactor a temperatura ambiente más accesible utilizada para estudiar el efecto de la carga electroquímica en las velocidades de reacción de fusión nuclear.
El equipo cargó un objetivo de metal hecho con paladio con altas concentraciones de combustible de Deuterio, en un lado del objetivo, utilizando un campo de plasma para cargar el combustible y el otro, utilizando una celda electroquímica adicional para cargar combustible.
«El objetivo es aumentar la densidad del combustible y la probabilidad de colisiones de Deuter-Deuterium y, en consecuencia, eventos de fusión», explica el profesor Curtis P. Berlinguette, autor correspondiente del documento y distinguido erudito universitario en UBC.
«Usando la electroquímica, cargamos mucho más deute en el metal: cómo apretar el combustible en una esponja. Un voltio de electricidad ha alcanzado lo que normalmente requiere 800 atmósferas de presión. Si bien no hemos alcanzado la ganancia neta de energía, el enfoque ha aumentado las tasas de la memb que de una manera en que otros investigadores pueden reproducir».
La carga electroquímica de Deuterio en el objetivo de Palladio ha aumentado las velocidades de fusión de la denegación deuter en un promedio de 15 % en comparación con la carga del objetivo de Palladio usando solo el campo de plasma.
Si bien el fortalecimiento del rendimiento es modesto, es la primera demostración de la fusión nuclear de Deuter-Denial utilizando estas técnicas: plasma iónico y sistema de carga electroquímica. El experimento utilizó aún más energía de la que se creó.
«Esperamos que este trabajo ayude a traer la ciencia de Fusion de los talleres nacionales gigantes y en el banco de laboratorio», agrega el profesor Berlinguette. «Nuestro enfoque reúne la fusión nuclear, la ciencia del material y el electroquímico para crear una plataforma donde tanto los métodos de carga de combustible como los materiales objetivo se pueden ajustar sistemáticamente. Lo vemos como un punto de partida que invita a la comunidad a procesar, perfecta y confiar en el espíritu de una investigación abierta y rigurosa».
La fusión nuclear, la energía emitida por la combinación de núcleos atómicos, como ocurre en el sol, es más poderosa que la fisión (dividiendo los núcleos) y crea desechos radiactivos menos peligrosos.
El reactor Thunderbird
El reactor Thunderbird es un acelerador de partículas del tamaño de un banco hechas a medida diseñadas para mejorar electroquímicamente las tasas de fusión nuclear de la deducción de deuterio. Los tres componentes principales del reactor son un motor de plasma, una cámara vacía y una celda electroquímica.
Experimentos anteriores
La primera demostración de la fusión nuclear de Deuterio-diuterio se remonta a 1934, cuando los investigadores bombardearon un objetivo de metal sólido, chapado en material deuk, con iones de deute de alta energía.
En 1989, los investigadores dijeron que el calor anómalo se generó durante la electrólisis del óxido de Deuterio utilizando un cátodo de Palladio, atribuyendo el calor a la fusión nuclear de los iones deuterio. El resultado no pudo validarse de forma independiente y la investigación de fusión en frío fue en realidad prohibida de la ciencia tradicional. El nuevo experimento no ha medido el calor: ha medido firmas nucleares rígidas como los neutrones, que son pruebas directas de la fusión.
El profesor Berlinguette y el trabajo más reciente de su equipo se basan en su trabajo con un anterior «grupo de pares» multiinstitucional que fue llamado y financiado por Google en 2015 para reevaluar la fusión en frío. El grupo de pares se hizo público con sus esfuerzos a través de un Naturaleza Perspectiva en 2019 titulada «Revisión el caso frío de la fusión en frío». No encontraron pruebas en apoyo de declaraciones de fusión en frío, sino que identificaron múltiples líneas de investigación que merecían exploraciones adicionales.
UBC pudo continuar con el proyecto y hacer este descubrimiento con el apoyo de la Fundación Thistledown.
(Dastotransilate) Física cuántica; Nanotecnología; Energía y recursos; Tecnología de armas; Ciencia material; Física; Celdas de combustible; Ingeniería y construcción
