Fusión fría para niños
La fusión fría es un nombre que se le da a un tipo de reacción nuclear de fusión. Esta reacción se produciría a temperaturas y presiones normales, mucho más bajas que las que se necesitan para la fusión nuclear común (que requiere millones de grados Celsius). La idea es que se podría lograr con equipos más sencillos y menos electricidad.
Existen diferentes ideas sobre cómo podría ocurrir la fusión fría. Algunas de ellas son la fractofusión y la fusión catalizada por muones. Aunque el término "fusión fría" a menudo se refiere más a la primera. En 1989, dos científicos, Pons y Fleischmann, anunciaron que habían logrado obtener energía con fusión fría. Sin embargo, otros investigadores no pudieron repetir sus resultados, y se cree que sus hallazgos fueron un error.
Contenido
¿Qué es la Fusión Fría?
La fusión nuclear es el proceso en el que dos núcleos atómicos ligeros se unen para formar uno más pesado. Al hacerlo, liberan una gran cantidad de energía. Normalmente, esto ocurre a temperaturas extremadamente altas, como en el Sol. La fusión fría busca lograr esto a temperaturas mucho más bajas.
Fractofusión: Fusión al Romper Materiales
La fractofusión es una idea donde la fusión nuclear podría ocurrir cuando un material se rompe. Imagina que tienes un material como el paladio, el platino o el titanio. Si este material contiene átomos especiales como el deuterio o el tritio (que son tipos de hidrógeno), al romperse, se podrían generar presiones y campos eléctricos muy fuertes dentro de su estructura. Estas condiciones extremas podrían, en teoría, hacer que los núcleos de deuterio o tritio se fusionen.
Fusión Inducida por Muones: Pequeñas Partículas Ayudantes
Otro tipo de fusión fría es la fusión inducida por muones. Los muones son partículas muy pequeñas, parecidas a los electrones, pero mucho más pesadas. En esta idea, los muones reemplazarían a los electrones en los átomos de hidrógeno. Como los muones son más pesados, giran mucho más cerca del núcleo del átomo.
Al estar tan cerca, el muon puede "neutralizar" la carga positiva del núcleo. Esto permitiría que otros núcleos de hidrógeno se acerquen mucho más entre sí, sin repelerse. Si se acercan lo suficiente, la fuerza nuclear fuerte (que es la que une los núcleos) podría unirlos, logrando la fusión. El problema es que los muones son muy inestables y desaparecen rápidamente. Aunque un solo muon puede ayudar a varias reacciones antes de desaparecer, la energía necesaria para producirlos es mayor que la energía que se obtiene.
El Experimento de Pons y Fleischmann (1989)
El término "fusión fría" se hizo muy conocido por los experimentos de los científicos Martin Fleischmann y Stanley Pons a finales de los años ochenta. Ellos trabajaban con celdas electrolíticas.
¿Qué Anunciaron Pons y Fleischmann?
En marzo de 1989, Fleischmann y Pons anunciaron que habían logrado producir grandes cantidades de calor. Ellos creían que este calor solo podía explicarse por reacciones nucleares. También dijeron haber encontrado pequeñas cantidades de productos de estas reacciones, como neutrones y tritio. Su experimento era bastante sencillo y cabía en una mesa. Usaban un proceso llamado electrólisis con agua pesada y un electrodo de paladio.
Los medios de comunicación informaron sobre este descubrimiento, creando mucha esperanza de que se había encontrado una fuente de energía limpia y barata.
¿Por Qué Hubo Escepticismo?
Sin embargo, cuando otros científicos intentaron repetir el experimento de Pons y Fleischmann, no pudieron obtener los mismos resultados. Se encontraron posibles errores en el experimento original. Hacia finales de 1989, la mayoría de los científicos concluyó que las afirmaciones sobre la fusión fría no tenían base. Se consideró un ejemplo de "ciencia patológica", es decir, una investigación que no sigue los métodos científicos adecuados.
A pesar de esto, un pequeño grupo de investigadores siguió estudiando la fusión fría. Afirman que sí pueden replicar los resultados, pero la mayoría de la comunidad científica sigue siendo escéptica. El Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) revisó la evidencia en 1989 y nuevamente en 2004, llegando a la misma conclusión: no había pruebas convincentes de un nuevo proceso nuclear.
Detalles del Anuncio de 1989
El 23 de marzo de 1989, Pons y Fleischmann, de la Universidad de Utah, hicieron una conferencia de prensa. Anunciaron que habían logrado la fusión fría y liberado energía. Esto fue sorprendente porque el equipo necesario era muy simple: solo un par de electrodos conectados a una batería y sumergidos en un recipiente con agua pesada. La noticia apareció en periódicos de todo el mundo.
Científicos de todas partes intentaron repetir el experimento. Durante unas seis semanas, hubo muchos anuncios de resultados, algunos que parecían confirmar el hallazgo y otros que lo desmentían. Finalmente, el escepticismo creció porque nadie podía reproducir los resultados de manera consistente. Un comité de expertos del Departamento de Energía de Estados Unidos concluyó que no había evidencia de fusión fría y que los efectos contradecían lo que se sabía sobre las reacciones nucleares. Recomendaron no financiar investigaciones costosas sobre este tema.
En 2004, el Departamento de Energía volvió a revisar el tema debido a que algunos investigadores seguían trabajando en ello. El nuevo comité llegó a las mismas conclusiones que el anterior.
¿Cómo se le Llama Ahora?
Hoy en día, no se ha demostrado que la fusión fría sea posible. Por eso, a veces se usan otros nombres como LENR (low energy nuclear reaction, que significa 'reacción nuclear de baja energía') o CANR (chemically assisted nuclear reaction, que significa 'reacción nuclear asistida químicamente'). Esto ayuda a evitar las ideas negativas asociadas con el nombre original.
El Experimento de Scaramuzzi (1989)
En 1989, el físico italiano Francesco Scaramuzzi también afirmó haber logrado la fusión fría. Él cambió algunos elementos del experimento de Pons y Fleischmann. En lugar de usar electrólisis, Scaramuzzi usó gas a alta presión. Creó un vacío y luego inyectó el gas. Ajustando la presión y la temperatura, dijo haber logrado la fusión.
Scaramuzzi usó un ovillo de titanio en lugar de paladio y lo sumergió en deuterio gaseoso. El 5 de abril de 1989, obtuvo un resultado positivo, midiendo muchas más unidades de neutrones de las esperadas. Sin embargo, al igual que con el experimento de Pons y Fleischmann, los resultados de Scaramuzzi no han podido ser repetidos por otros equipos de investigación y se consideran erróneos.
Investigaciones Actuales en Fusión Fría
A pesar de la controversia de los años ochenta, un pequeño grupo de científicos sigue investigando la fusión fría.
Una de las áreas de investigación actuales se basa en la sonoluminiscencia. Este fenómeno fue descubierto a principios de los años noventa. Consiste en la emisión de luz (y otras radiaciones) desde el interior de burbujas que son sometidas a sonidos muy fuertes.
En 2002, el profesor Rusi Taleyarkhan y otros investigadores publicaron un artículo afirmando que observaban emisiones de neutrones de alta energía en experimentos de sonoluminiscencia. Sin embargo, muchos científicos son escépticos y no han podido reproducir sus resultados, lo que recuerda a lo que pasó con Pons y Fleischmann. La comunidad científica es muy cautelosa con nuevos avances en este campo.
Patentes y Fusión Fría
La Oficina Estadounidense de Patentes y Marcas Comerciales (USPTO) generalmente rechaza las patentes relacionadas con la fusión fría. Argumentan que estos inventos no han demostrado ser "útiles" porque no funcionan de manera confiable. En cambio, la Oficina Europea de Patentes sí ha otorgado al menos una patente relacionada con la fusión fría.
La Fusión Fría en el Cine
La idea de la fusión fría ha aparecido en varias películas. Algunas de ellas son El santo, Reacción en cadena, Iron Man (película) y Independence Day: Resurgence.
Véase también
En inglés: Cold fusion Facts for Kids
- ITER (Reactor Termonuclear Experimental Internacional).
- Joint European Torus
- Fusión en burbujas (bubble fusion)
- Yoshiaki Arata
