Una catedral de la luz
192 rayos l¨¢ser intentan recrear estrellitas en California
Enorme, car¨ªsimo y rodeado de escepticismo desde el principio de su construcci¨®n, hace 12 a?os, el nuevo juguete de los f¨ªsicos en Estados Unidos es una catedral de la luz multiprop¨®sito con fines de investigaci¨®n militar, energ¨¦tica y astrof¨ªsica.
Miles de invitados se congregaron el pasado viernes en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, en California, para inaugurar la Instalaci¨®n Nacional de Ignici¨®n (NIF por sus siglas en ingl¨¦s). Es un gigantesco laboratorio que pretende, entre otras cosas, iniciar el camino experimental para obtener energ¨ªa de la fusi¨®n nuclear mediante el bombardeo con rayos l¨¢ser.
Aunque la mayor parte de la instalaci¨®n consiste en tubos, la est¨¦tica no est¨¢ ausente del laberinto de espejos y cristales y en otros aspectos la comparaci¨®n con las catedrales de la Edad Media tampoco es descabellada. "Es la historia de una catedral", ha explicado Ed Moses, director del proyecto, en declaraciones a The New York Times. "Reunimos a los mejores f¨ªsicos, los mejores ingenieros, lo mejor de la empresa y de la universidad. No es f¨¢cil tener esa oportunidad y aprovecharla".
El proyecto se inici¨® hace 12 a?os y sigue produciendo escepticismo
El objetivo es obtener m¨¢s energ¨ªa que la que se gasta
En la inauguraci¨®n no falt¨® Steven Chu, ministro de Energ¨ªa, premio Nobel de F¨ªsica y ex director del Lawrence Livermore, cuyo departamento financia la instalaci¨®n. Tambi¨¦n asisti¨® su subsecretario para asuntos cient¨ªficos, Steven Koonin, quien se mostr¨® optimista sobre las posibilidades de ¨¦xito de NIF: "Una demostraci¨®n con ¨¦xito de la ignici¨®n y la ganancia de energ¨ªa en NIF ser¨ªa un hito que apuntalar¨ªa el potencial de la fusi¨®n como una importante fuente de energ¨ªa", afirm¨®.
Por su parte, el gobernador de California, Arnold Schwarzenegger, asegur¨®: "NIF tiene la capacidad potencial de revolucionar nuestro sistema energ¨¦tico, ense?¨¢ndonos una nueva forma de controlar la energ¨ªa del Sol para alimentar nuestros coches y nuestras casas. California fue la sede del primer aparato l¨¢ser as¨ª que no es una sorpresa que el Estado Dorado haya producido el mayor y m¨¢s potente l¨¢ser del mundo".
En un edificio de 10 pisos de altura y una extensi¨®n de tres campos de f¨²tbol americano, el nuevo laboratorio, que pretende la fusi¨®n nuclear por confinamiento inercial, se ha inaugurado con cinco a?os de retraso sobre el calendario previsto y su coste estimado casi se ha multiplicado por cuatro, hasta alcanzar los 3.500 millones de d¨®lares.
El sistema produce, a trav¨¦s de casi 100 kil¨®metros de fibra ¨®ptica, con espejos, cristales y amplificadores, 192 rayos l¨¢ser que se activan durante muy poco tiempo y se coordinan para producir pulsos de casi 2 millones de julios de energ¨ªa. El punto de partida es un rayo infrarrojo que se divide en 48 y se pasa por preamplificadores que multiplican su energ¨ªa por 10.000 millones. Cada uno de estos rayos amplificados se divide a su vez en cuatro, que se amplifican de nuevo repetidamente. La radiaci¨®n se convierte luego en ultravioleta y as¨ª se dispone de los 192 l¨¢seres cuya energ¨ªa conjunta es de 1,8 millones de julios.
El pulso combinado de alt¨ªsima energ¨ªa se concentra en un blanco, una diminuta esfera de dos mil¨ªmetros hecha de berilio y enfriada hasta casi el cero absoluto, que en su interior tiene los is¨®topos de hidr¨®geno deuterio y tritio. La implosi¨®n de la c¨¢psula por el disparo pulverizar¨¢ el hidr¨®geno y el tritio, que dar¨¢n lugar a helio y a una gran cantidad de energ¨ªa, aunque durante muy poco tiempo. Todo esto sucede en el interior de la c¨¢mara de blancos, una esfera de aluminio de 10 metros de di¨¢metro, y el proceso es mucho m¨¢s complicado de lo descrito. Por ejemplo, para conseguir que la energ¨ªa alcance los ¨¢tomos de forma homog¨¦nea se ha recurrido a meter la c¨¢psula en un peque?o contenedor cil¨ªndrico de oro que es el que ser¨¢ calentado por el l¨¢ser.
El enorme y car¨ªsimo montaje no garantiza el ¨¦xito: que se alcance la ignici¨®n y que la energ¨ªa que se obtenga sea mayor que la que se utilice para producirla. Es lo mismo que pretende el reactor experimental de fusi¨®n ITER, que se est¨¢ construyendo en Cadarache (Francia) y que utiliza otro sistema, el de confinamiento magn¨¦tico. De ah¨ª a la fusi¨®n como fuente comercial de energ¨ªa quedar¨ªa todav¨ªa un largo camino.
Est¨¢ previsto que NIF funcione durante 30 a?os. Ya se han disparado los 192 l¨¢seres en la c¨¢mara de blancos y en los pr¨®ximos meses se ir¨¢ aumentando la energ¨ªa de funcionamiento y perfeccionando los sistemas de control con el objetivo de alcanzar la fusi¨®n nuclear en 2010, recreando as¨ª peque?as estrellas en California.
Simulaci¨®n de explosiones nucleares
Es el l¨¢ser de mayor tama?o y de m¨¢s alta energ¨ªa construido hasta ahora en el mundo y su justificaci¨®n se basa sobre todo en la seguridad nacional de Estados Unidos. La Instalaci¨®n Nacional de Ignici¨®n (NIF) puede crear condiciones de temperatura y presi¨®n que son similares a las de las estrellas, pero tambi¨¦n a las de las explosiones termonucleares, la bomba de hidr¨®geno.
Los experimentos para alcanzar la fusi¨®n, aseguran los responsables del NIF, permitir¨¢n desarrollar o validar los modelos en tres dimensiones de las explosiones nucleares y comprender mejor la f¨ªsica de las reacciones. Ya no se realizan pruebas subterr¨¢neas, pero el pa¨ªs ha decidido mantener la capacidad de respuesta nuclear y tiene que estar seguro de que las bombas almacenadas funcionar¨ªan. Adem¨¢s, un l¨¢ser tan energ¨¦tico sirve para estudiar la respuesta de materiales a altas temperaturas y presiones, especialmente cuando se sobrepasa el tiempo estimado de vida de estos materiales en las bombas almacenadas. Los astrof¨ªsicos, por su parte, pretenden utilizar el NIF para simular el interior de planetas gigantes, estrellas y supernovas.
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