Científicos de la Universidad de California en San Diego han identificado imperfecciones estructurales en las cápsulas de diamante utilizadas en experimentos de fusión nuclear, un hallazgo crucial para el avance de esta tecnología energética.
Estos recipientes de diamante son esenciales para confinar el combustible en las reacciones de alta energía de la Instalación Nacional de Ignición (NIF). La investigación, liderada por Boya Li y Marc Meyers, detalla cómo bajo presiones extremas, los diamantes pueden desarrollar defectos que van desde sutiles distorsiones hasta una desorganización completa, conocida como amorización. Estas imperfecciones pueden afectar la simetría de la implosión, un proceso crítico para el éxito de la fusión nuclear.
Los hallazgos, publicados en la revista Matter, indican que a 69 gigapascales (GPa) las cápsulas de diamante solo sufren deformación elástica, pero a 115 GPa, la presión induce fallos en su estructura. Este descubrimiento es vital para optimizar el diseño de las cápsulas de combustible en la NIF, ayudando a mitigar inestabilidades y a desarrollar modelos más precisos para lograr la ignición.
La NIF, que emplea 192 haces láser para comprimir las cápsulas, ha sido fundamental en el avance de la fusión, logrando la ignición en diciembre de 2022 con una producción de 3.15 MJ de energía. Instituciones como el Laboratorio Nacional de Física de Pacific Northwest (PNNL) y el MIT también exploran materiales avanzados, como aleaciones de tungsteno y compuestos, para soportar las condiciones extremas de los reactores de fusión.
La investigación, apoyada por el Departamento de Energía de EE. UU., busca guiar el diseño de cápsulas mejoradas para lograr implosiones más uniformes y maximizar la producción de energía. Este avance podría ser clave para hacer de la fusión una fuente de energía práctica y sostenible, ofreciendo una alternativa limpia y casi ilimitada a los combustibles fósiles.