De nuevo la fusión fría

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Fusion Fría
Experimento de Yoshiaki Arata sobre la fusión fría

Ayer aparecía en los medios una noticia que podría revolucionar el mundo de la física y, en general, el mundo de la energía en caso de ser cierta. Según informaba entre otros PhysicsWorld, una prestigiosa publicación electrónica del mundo de la física, el profesor retirado de física Yoshiaki Arata, de la Universidad de Osaka en Japón junto con el co-investigador Yue-Chang Zhang habrían realizado un experimento demostrando la posibilidad de la fusión fría. En caso de ser cierta esta afirmación supondría un vuelco no sólo a nivel económico por lo que supondría esta nueva fuente de energía barata y abundante, sino a nivel teórico ya que deberíamos replantear todo nuestro conocimiento sobre las reacciones nucleares básicas.

No tenía pensado escribir nada sobre el tema hasta tener una confirmación o refutación por parte de algún otro equipo, el tema es lo suficientemente controvertido como para ser muy cautos y más en los términos en los que se ha realizado la exposición, pero dado el interés suscitado por la noticia y en respuesta a la petición de nuestro amigo lector Ángel Trillo voy a comentar un poco este estudio.

Fusión fría, ¿qué es?

Bien pero, ¿qué es la fusión fría? En el ámbito de la obtención de energía a partir de reacciones nucleares tenemos dos vertientes. La fisión, que es lo que se usa actualmente en las centrales nucleares de todo el mundo, y la fusión. En la fisión normalmente se bombardea el núcleo de un átomo pesado, pongamos uranio, con neutrones hasta que este átomo se divide en dos átomos menores y otra serie de subproductos de la reacción como rayos gamma, neutrones etc. Esta reacción es exotérmica, es decir, produce energía pero como ya sabemos tiene bastante problemas, entre ellos el tema de qué hacer con esos productos generados tras la fisión del átomo original.

Por su parte, la fusión nuclear en lugar de dividir un átomo pesado en dos, trata de unir dos átomos ligeros para formar una más pesado. La masa del nuevo núcleo siempre es inferior a la suma de las dos átomos originales por lo que la diferencia se emite en forma de energía. Debido a que se usan los átomos más ligeros posibles, hidrógeno o isótopos como el deuterio o tritio, el resultado serían neutrones, átomos de helio y energía, evidentemente mucho más limpio que la fisión nuclear además de más energético. Junto con estas ventajas, resulta evidente que la materia prima, de una, el uranio, es mucho menos fácil de encontrar y preparar que la del otro, hidrógeno, abundante no sólo en la Tierra sino en todo el universo.

Vale, muy bien, pero ¿qué es la fusión fría? Las reacciones de fusión nuclear, con nuestro conocimiento actual de la física, sólo son posibles a las extremas temperaturas y presiones que se dan en los núcleos estelares, los reactores de fusión nuclear por excelencia en el universo. Esto resulta un grave problema, ¿cómo simular el interior de una estrella en un laboratorio? Aquí es donde entra en juego la fusión fría. El término frío viene dado porque según algunas dudosas afirmaciones, podría realizarse una reacción de fusión nuclear a temperatura ambiente, generando de esta forma una cantidad de energía considerable con una inversión razonablemente simple en infraestructuras. Como ya hemos dicho antes, esto supondría un replanteamiento total de nuestro conocimiento a nivel atómico.

Un poco de historia

La fusión fría no es algo nuevo, lleva con nosotros desde hace ya un par de décadas. Todo se inició con el famoso experimento de Pons y Fleischmann el 23 de marzo de 1989 en el que afirmaban haber logrado una reacción de fusión fría y su consiguiente energía. Stanley Pons y Martin Fleischmann, ambos de la Universidad de Utah en lugar de publicar sus estudios en una revista para que pasara por los cauces habituales de un estudio, decidieron ir directamente a realizar una demostración de sus logros. El experimento era sencillo, unos electrodos de paladio sumergidos en agua pesada (agua formada por átomos de deuterio en lugar de átomos de hidrógeno) y conectados a una batería lograban producir la fusión fría. Pons y Fleischmann llevaban desde el año 1984 trabajando en este proyecto merced a una subvención del Departamento de Energía de los Estados Unidos, por lo que la presentación de sus resultados fue una gran conmoción en el mundo de la física. Laboratorios de todo el mundo se apresuraron a repetir el experimento pero, y aquí vino el gran problema, nadie logró replicar los resultados de Pons y Fleischmann, y lo que es más, los niveles de los subproductos de la reacción, helio y neutrones, estaban muy por debajo de lo esperado para una reacción de fusión. El experimento fue considerado un fracaso absoluto y desde entonces pocos son los que se han atrevido a adentrarse en este mundo de la fusión fría.

Desde 1989 algunos físicos han tratado de continuar con la investigación pero debido a la falta de reproducibilidad de resultados y a la carencia de subproductos esperados para la reacción de fusión todos estos experimentos han sido acogidos con gran escepticismo por parte de la comunidad científica.

¿Ahora sí?

¿Es distinto el experimento de Arata con respecto a los antes mencionados? Desgraciadamente, no lo parece, de ahí el escepticismo general con el que se ha tomado esta noticia. Lejos de publicar su artículo en una revista revisada por pares de referencia mundial, se publicó en una pequeña revista japonesa, con el artículo original en japonés, lo cual deja fuera las posibles objeciones de la comunidad científica internacional.

La información actual es escasa, al parecer Arata usó presión para forzar al gas deuterio a introducirse en una pila que contenía una mezcla de paladio y óxido de zirconio (ZrO2-Pd). Esta mezcla produjo un aumento de temperatura que perduró durante 50 horas. ¿Es suficiente este aumento de temperatura para dar por bueno el método? No, en absoluto. La medición del nivel de neutrones y helio producidos en la reacción de fusión deberían controlarse, pero dado que el propio Arata admite que el experimento es fácilmente reproducible, a no mucho tardar tendremos una confirmación o refutación de este nuevo experimento.

Sin duda que el hecho de seguir los pasos de Pons y Fleischmann al no usar los cauces habituales de publicación en revista, de forma que pueda ser revisada por sus pares, levanta aún más escepticismo sobre un tema ya peliagudo. ¿Es fusión fría, algún otro tipo de reacción exotérmica, un timo? Por ahora poco se sabe, esperemos a más información, más experimentos, y algo más de transparencia en el asunto que, por lo pronto, no huele nada bien.

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