Buenas noticias. El pasado 18 de noviembre los investigadores del LHC lograron colisionar con éxito dos haces de núcleos de plomo con un nivel de energía récord: nada menos que 5,36 TeV. Las implicaciones de este hito son profundas, pero a priori lo más interesante es que el itinerario prefijado por los científicos del CERN se está cumpliendo a pies juntillas.

Este acelerador de partículas está instalado en la frontera entre Francia y Suiza, y es el más grande y complejo construido hasta ahora por el ser humano. En 2018, y después de haberse reafirmado como una herramienta esencial en el ámbito de la investigación en física de partículas, cesó su actividad, pero lo hizo por una buena razón: era necesario incrementar su energía para continuar explorando los misterios de la materia en los que aún no nos hemos adentrado.

Los técnicos del LHC se pasaron algo más de tres años modificando y refinando algunos de los componentes de este acelerador de partículas, como los inyectores o los imanes superconductores, con el propósito de introducir los haces de partículas en el colisionador con un nivel de energía más alto. A finales del pasado mes de abril reanudaron los experimentos, y, afortunadamente, las buenas noticias no han tardado en llegar.

Su plan: ir más allá del modelo estándar

Apenas dos meses después de reanudar la actividad, el LHC nos sorprendió llevando a cabo con éxito la colisión de dos haces de protones con un nivel de energía récord: 13,6 TeV. Era, precisamente, el hito que tenían en mente los físicos del CERN, y nos invitaba a ser razonablemente optimistas acerca de los hallazgos que estas instalaciones pueden poner en nuestras manos durante la actual fase de actividad del acelerador, que se prolongará hasta 2024.

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El hito que los investigadores del LHC han dado a conocer hace unas horas, la colisión de núcleos de plomo con una energía de 5,36 TeV de la que os hemos hablado en el primer párrafo de este artículo, les ha permitido cincelar una muesca más en la culata de sus pistolas. Una importante. Y es relevante por una razón de peso: trabajar en estas condiciones puede ayudarles a estudiar con mucha más precisión un estado de la materia conocido como QGP (Quark-Gluon Plasma).

A diferencia de la materia ordinaria, las partículas que constituyen este plasma (quarks y gluones) no están confinadas en el interior de los nucleones, que son los protones y los neutrones que constituyen el núcleo atómico, por lo que pueden moverse con cierta libertad e interaccionar entre ellas de una forma diferente.

Estudiar este peculiar estado de la materia con más profundidad puede ayudar a los investigadores a elaborar nueva física. Y es que, en definitiva, lo que persiguen es ir más allá de los muros del modelo estándar. Y para lograrlo es necesario encontrar fisuras en el que aún es nuestro modelo de la física de partículas más sólido.

No obstante, esto no es todo. Incrementar la energía con la que colisionan las partículas en el interior de los detectores puede ayudar a los físicos a entender mejor si realmente se produce, y en qué condiciones, la rotura de la universalidad leptónica descrita por el modelo estándar, y también a arrojar luz acerca de la materia y la energía oscuras, entre otros posibles hallazgos que podrían estar a su alcance. Ahí es nada.

Durante los próximos dos años los investigadores seguirán llevando a cabo experimentos en el LHC, y en 2024 este acelerador entrará en una nueva fase de parada durante la que será modificado con el propósito de incrementar su luminosidad (este parámetro mide cuántas potenciales colisiones de partículas se producen por unidad de superficie y tiempo). Los científicos esperan utilizar este LHC refinado para estudiar a fondo, entre otras cosas, la producción del bosón de Higgs. Confiemos en que todo continúe yendo como hasta ahora. Como una seda.

Imagen de portada: CERN

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La noticia El LHC ha batido el récord de energía colisionando núcleos pesados: la tan ansiada nueva física está más cerca fue publicada originalmente en Xataka por Juan Carlos López .

La energía nuclear está en el centro del debate originado por la necesidad de perfilar un futuro en el que seamos capaces de dar una respuesta firme a nuestras necesidades energéticas minimizando la emisión de gases de efecto invernadero.

Algunos países, como España o Alemania, han optado por sacarla de la ecuación programando el apagado paulatino de todas sus centrales nucleares, pero para otros, como Estados Unidos, China, India o Francia, la energía nuclear es, y parece que lo seguirá siendo a largo plazo, una pieza esencial de su sistema energético.

Las energías renovables son el otro gran foco de atención en el desafío que todos tenemos por delante. La estrategia a medio y largo plazo de los países que han apostado por apagar sus centrales nucleares consiste en resolver la mayor parte de su demanda energética recurriendo a ellas, pero esto no significa que los estados que mantienen su confianza en la energía nuclear no vayan a apoyarse también en las renovables.

De hecho, Estados Unidos y China, que ocupan la primera y la tercera posición respectivamente en el ranking que enumera los países con más reactores nucleares del planeta (entre ellos tan solo aguanta el pulso Francia), defienden un modelo energético en el que las renovables serán protagonistas y estarán respaldadas por la energía nuclear.

Precisamente, este gigantesco país asiático (gigante tanto en extensión como, sobre todo, por su volumen de población) está pisando el acelerador a fondo en lo que se refiere al desarrollo de la energía nuclear, y es probable que no tarde muchos años en tener más reactores nucleares que Estados Unidos. Sin embargo, y esto es lo realmente interesante, China no se está limitando a hacer más de lo mismo; está dedicando muchos recursos económicos, técnicos y científicos al desarrollo de los reactores nucleares de cuarta generación.

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Y, al parecer, le está yendo bien. Al menos lo suficientemente bien para encontrarse a punto de iniciar las pruebas de un reactor nuclear experimental de sales fundidas que utilizará como combustible principal torio, un elemento químico que es más abundante en nuestro planeta que el uranio utilizado como combustible en las actuales centrales nucleares, y que, además, según los expertos permite poner a punto instalaciones más seguras. No obstante, estas no son en absoluto las únicas características interesantes de los reactores de sales fundidas como el que está a punto de poner en marcha China.

Los reactores de sales fundidas y torio, la gran baza de la energía nuclear

Durante la conversación que mantuve en abril de 2021 con Alfredo García, más conocido en Twitter por su alter ego @OperadorNuclear, no dejé escapar la oportunidad de preguntar a este experto su opinión acerca del rol que el torio aspira a tener en la energía nuclear a medio y largo plazo. La respuesta de Alfredo, que actualmente trabaja como supervisor de operación en la sala de control de la central nuclear de Ascó, en Tarragona, fue muy reveladora:

«Lo que lo hace atractivo es que hay entre tres y cuatro veces más torio que uranio en la Tierra. Esto no significa que el uranio se nos vaya a acabar ya. Según NEA, que es la Agencia para la Energía Nuclear de la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos), tenemos reservas al precio actual y sosteniendo el consumo actual para 135 años. Es posible que tengamos más reservas a precios más altos, y también que se descubran nuevas reservas en otros lugares, por lo que durante las próximas décadas no se nos va a acabar el uranio».

«El torio es tan fácil de extraer como el uranio, pero tiene el inconveniente de que no es directamente fisible. Es necesario introducirlo en un reactor que fabrique uranio a partir de torio, y lo que produce no es uranio-235, es uranio-233, pero lo importante es que es fisible. Una vez que se ha producido este uranio se puede introducir en un reactor convencional como los que tenemos en España, que no podría funcionar con torio, pero sí con un derivado de ese elemento. India está trabajando mucho con este recurso porque está construyendo nuevas centrales nucleares, y, además, tiene unas reservas enormes de torio. China también tiene unos depósitos de torio importantes», sostiene Alfredo.

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Cuando este técnico pronunció estas palabras sabía muy bien qué tenía entre manos, y no mencionó a China de una forma gratuita. El reactor nuclear experimental de sales fundidas que este país está a punto de probar, conocido por el nombre técnico TMSR-LF1, se encuentra en el complejo industrial Minqin de la provincia de Gansu, en el norte de China. Tiene una potencia de 2 megavatios térmicos (MWt), y, aunque no será el primer reactor nuclear de cuarta generación en actividad, y tampoco el primero que utilizará torio como combustible, sí será el primero de sales fundidas que empleará este elemento químico.

Si os apetece conocer con cierto detalle cómo funciona una central nuclear os sugiero que echéis un vistazo al reportaje en el que lo explicamos con bastante profundidad. En este artículo solo vamos a indagar en las características por las que los reactores de sales fundidas son interesantes y representan una baza importante para la energía nuclear a corto y medio plazo. La ventaja más evidente del reactor TMSR-LF1 chino es que utiliza torio, y, como hemos visto, es un elemento químico más abundante que el uranio, lo que presumiblemente abaratará el coste de las recargas de combustible.

Este esquema describe el funcionamiento de un reactor nuclear de sales fundidas, conocido como MSR (‘Molten Salt Reactor’) por su sigla en inglés.

Además, los expertos aseguran que los reactores nucleares de sales fundidas son más seguros que los reactores instalados en las centrales nucleares que se encuentran actualmente en operación. Dos de las razones son que utilizan como refrigerante sales de fluoruro de litio y berilio a muy baja presión, y el combustible permanece disuelto bajo la forma de sal, por lo que es muy improbable que un accidente pudiese desencadenar la fusión del núcleo del reactor. Otra cualidad de estos reactores que merece la pena que no pasemos por alto consiste en que su arquitectura permite instalarlos bajo tierra, lo que, de nuevo, incrementa su seguridad.

Pero esto no es todo. Otra característica peculiar y positiva de estos reactores consiste en que permiten recargar el combustible mientras se mantienen en funcionamiento. Y, además, el hecho de que no necesiten agua para mantener el núcleo refrigerado posibilita que sean instalados en regiones en las que el agua escasea, o, sencillamente, en zonas en las que no hay un río y tampoco están próximas al mar. Esta es una de las razones por las que, precisamente, China está invirtiendo en el desarrollo de esta tecnología como un medio para construir centrales nucleares de cuarta generación en las regiones más remotas y áridas del país.

Más ventajas importantes de estos reactores. Los residuos radiactivos que generan tienen un periodo de semidesintegración mucho más corto que el de los residuos de los reactores que emplean uranio, lo que facilita, lógicamente, su gestión. Y, además, los reactores de sales fundidas utilizan menos combustible debido a que la eficiencia del torio es mucho más alta que la del uranio. Prácticamente todo el combustible se ve involucrado en la fisión nuclear, por lo que su aprovechamiento, en teoría, es máximo.

Hay otras razones con base tecnológica por las que el reactor TMSR-LF1 chino es extraordinariamente prometedor tanto desde el punto de vista de la seguridad como del de la eficiencia, pero lo que hemos repasado en este artículo nos permite formarnos una idea bastante certera de las razones por las que es tan importante. Aun así, todavía debe demostrar que todo lo que nos dice la teoría se manifiesta en la práctica. Si lo hace, los países que aún creen en la energía nuclear tendrán una opción a su alcance que nos promete ser más segura, más eficiente y más respetuosa con el medio ambiente.

Imágenes: Foro Nuclear | US Department of Energy Nuclear Energy Research Advisory Committee

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La noticia Los reactores de sales fundidas y torio son la respuesta de la nuclear para resolver nuestro futuro energético (y acallar las críticas) fue publicada originalmente en Xataka por Juan Carlos López .

Tras algún que otro retraso, Artemis despegó el pasado 16 de noviembre. Amén de las misiones que ha de cumplir en su vuelo alrededor de la Luna no tripulado, el probar nuevas tecnologías durante el mismo también forma parte del proyecto. Callisto es una de estas tecnologías, una gran colaboración entre Lockheed Martin, Amazon y Cisco.

Se trata de uno de los ordenadores de a bordo de la cápsula Orion. Un iPad modificado al completo con software de Cisco y un asistente basado en Alexa. Además de querer demostrar cómo la tecnología por voz, la IA y las tecnologías de videoconferencia pueden funcionar en el espacio, cuenta con una función abierta bastante curiosa: podemos enviarle mensajes desde una app.