A comienzos de julio de 1982, el Dr. Ing. Lothar Von Ericksen, profesor emérito en investigación en el campo de la tecnología de la fusión nuclear de la Universidad de Bonn, Alemania Federal, visitó la Universidad Federico Santa María y dictó un ciclo de charlas sobre el tema de su especialidad, la energía de fusión. El científico expuso las bases teóricas del proceso y las dificultades prácticas que se presentan para llevarlo a la escala competitiva industrial. Citando a un colega, dijo que "a pesar de todos los trabajos de investigación y de desarrollo sobre los reactores de fusión, nadie puede afirmar si se podrá alcanzar alguna vez la intención de desarrollar un reactor que pueda trabajar económicamente". El problema de fondo -indicó- radica en cómo manejar temperaturas tan tremendamente altas con los materiales que actualmente se dispone, sin que éstos sucumban.

La exposición del Profesor Von Ericksen abrió el interés por el tema a nivel académico. Dos años más tarde, las noticias que llegan de la Secretaría de Recursos Energéticos de los Estados Unidos hacen renacer las esperanzas para que la energía de fusión tenga pronto uso. Científicos de dicha Secretaría han demostrado que un rayo láser podría contribuir a resolver algunos de los problemas que obstaculizan la generación de energía por fusión. "En los intentos por crear reacciones sostenidas de fusión - indica el comunicado- las dificultades han surgido en el objetivo central, esto es, mantener las temperaturas de millones de grados que son necesarias para que el núcleo de hidrógeno adquiera la velocidad suficiente para superar las fuerzas eléctricas que lo mantienen disociado".

La fusión es un proceso (reacción) exotérmico mediante el cual el núcleo de átomos livianos, como el hidrógeno, se combina con otros para formar átomos pesados, tales como el helio. Cuando esto sucede se genera energía. Esta reacción es la fuerza motriz del Sol y las estrellas, ya que en su interior se encuentran presiones y temperaturas muy elevadas. Esto sucede en lo que se denomina plasma, gas a una temperatura muy alta compuesto de partículas cargadas eléctricamente que se desplazan a gran velocidad.

Los entusiastas suelen describir la fusión como una fuente de energía ideal: inocua, no contaminante, barata e inagotable. Isaac Asimov, el conocido escritor de temas científicos, la describe como "el arca en que la humanidad puede salir de la crisis del petróleo que ahora nos abruma". La Fundación de Energía de Fusión de los Estados Unidos la califica como "la puerta que conduce a un nuevo mundo de abundancia en el que no habrá obstáculos técnicos para derrotar a la pobreza, el hambre y las enfermedades". Sin duda que todo aparece como una visión seductora para un mundo al que se le acaba el petróleo y el gas, que está cada vez más temeroso de los reactores de fisión nuclear y se resiste a contaminar la atmósfera con los humos que se producen al quemar el carbón.


Estrellas en la tierra

Los científicos están tratando de imitar en la Tierra los mecanismos de producción de energía de las estrellas mediante la creación de plasmas a temperaturas altas, pero han descubierto que como lo advertía el Dr. Von Ericksen- es difícil mantener dichas temperaturas necesarias para que la fusión ocurra durante un periodo largo de tiempo. Parte del problema se debe a las impurezas del plasma, lo que provoca una tendencia a bajar la temperatura de la reacción.

Los conceptos de diseño que hoy existen para reactores de fusión viables en el futuro, conciben el uso de potentes magnetos con el fin de contener el plasma a temperaturas altas dentro de una cámara de reacción donde tendría lugar el proceso de fusión. La idea es convertir la energía que se genera en electricidad.

El trabajo que se ha realizado con plasmas experimentales ha demostrado que los átomos de las paredes de la cámara de reacción pueden introducirse en el plasma si éste hace contacto con dichas paredes, o si estas últimas se calientan demasiado. La presencia de muchos átomos pesados en el plasma podría detener la reacción de fusión o bien impedir que el plasma alcance las altas temperaturas requeridas.

Los investigadores norteamericanos han encontrado una manera de medir la cantidad y la clase de átomos que se incorporan al plasma. Al aplicar cierto tipo de rayo láser al plasma es posible analizar la luz que despide, obteniéndose así información sobre la manera en que las impurezas de las paredes de la cámara de reacción se introducen en el plasma.

Este método es llamado espectroscopía fluorescemte de onda continua láser. Los científicos estiman que una vez que este método haya sido desarrollado plenamente, podría ofrecer una forma de estudiar las impurezas del plasma y de este modo aprender a controlarlas. Tal adelanto se estima que colocaría a la ciencia un paso más cerca del uso amplio de la energía por fusión.

Algunos escépticos creen que la energía por fusión no podrá ser usada por el hombre antes del siglo veintiuno. Razones: se trata de poder calentar un combustible compuesto de isótopos pesados de hidrógeno (deuterio y tritio) a unos... ochenta millones de grados, temperatura cinco veces superior a la del Sol, y mantenerlos durante un segundo a una densidad cien mil veces menor que la del aire. Hasta la fecha no se han podido crear las tres condiciones simultáneamente. Pasados los diez mil grados de temperatura, los electrones y los núcleos se separan para formar el plasma, cuyo comportamiento es distinto al de los sólidos, líquidos o gases corrientes. Han sido necesarios más de 20 años de investigación y el nacimiento de una rama nueva de la ciencia - la física del plasma- para comprender las propiedades de estos plasmas e intentar alguna manera de controlarlas.

Las dudas y aprensiones expuestas en Chile por el Dr. Von Ericksen siguen teniendo vigencia, a pesar del progreso que ha introducido el empleo del láser en el estudio del tema.