Recreadas las condiciones de temperatura de una supernova en un laboratorio del Reino Unido

Ian O’Neill
UniverseToday
Traducción de Ciencia Kanija
29/05/08

Los científicos están un paso más cerca de lograr el objetivo final: producir temperaturas lo bastante altas como para mantener la fusión, la reacción que alimenta a nuestro Sol y el posible futuro de la producción de energía global. Los investigadores del Laboratorio Rutherford Appleton en Oxfordshire, Reino Unido, han logrado temperaturas mayores que las de la superficie del Sol, 10 millones de Kelvin, usando un potente láser de un petavatio llamado Vulcan. Este experimento va más allá de la búsqueda de la energía de fusión; generar estas temperaturas tan elevadas recrea las condiciones cosmológicas de eventos como las explosiones de supernovas, y cuerpos astronómicos como enanas blancas y atmósferas de estrellas de neutrones …

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Esta es una investigación impresionante. Una colaboración internacional de investigadores del Reino Unido, Japón, resto de Europa y los Estados Unidos han tenido éxito al acumular el equivalente a 100 veces la producción de energía mundial en un diminuto punto, con una medida de una fracción de la anchura de un cabello humano. Esto es un colosal petavatio de energía (mil millones de millones de vatios, o suficiente energía para iluminar 10 billones de bombillas de 100 vatios) focalizado en un volumen que mide aproximadamente 0,0009 metros de diámetro. Esto es una enorme mejora sobre las pruebas anteriores, donde el volumen calentado medía 20 veces menos que en este nuevo experimento. Esta hazaña se logró gracias al uso del láser Vulcan de Rutherford Appleton.

El láser de petavatio fue capaz de lograr esta vasta energía transportando un pulso de muy corto periodo sobre el objetivo. Después de todo, el planeta no experimentó un apagón cuando el láser se conectó, el láser es capaz de amplificar la cantidad de potencia disponible focalizándola en un volumen microscópico durante un corto periodo de tiempo. Vulcan lanzó contra su objetivo el láser de un petavatio durante apenas 1 picosegundo (una millonésima de millonésima de segundo). Esto puede parecer minúsculo, pero este periodo microscópico de tiempo permitió al material objetivo calentarse hasta los 10 millones Kelvin.

Estas pruebas no sólo permiten a los científicos estudiar qué sucede cuando se calienta un material a tales extremos, sino que allana el camino a lásers más potentes que fusionen el núcleo del hidrógeno, deuterio y tritio. La fusión nuclear auto-sostenible puede entonces ser posible, abriendo la puerta a una descomunal fuente de energía. Es concebible que un futuro reactor de fusión use un potente láser focalizado para comenzar los eventos de fusión, permitiendo que la energía producida en cada reacción alimente la siguiente. Esta es la base de la fusión nuclear auto-sostenida.

“Este es un desarrollo apasionante – ahora sabemos que tenemos una nueva herramienta con la que estudiar materia verdaderamente densa y caliente ” - Prof. Peter Norreys, investigador patrocinado por el STFC y científico de Vulcan.

Sin embargo el Vulcan ha tenido algún duro competidor. En los Estados Unidos, el láser de Petavatio de Texas rompió el récord del láser más potente hace unos pocos días, alcanzando energía que superaban un petavatio. Pero el plan para un mayor láser en el Reino Unido, el Hiper (Investigación de Energía Láser de Alta Potencia), será incluso más potente y se usará para investigar la energía de fusión.