La tecnología de fisión nuclear, que divide un núcleo pesado en dos o más átomos de masa más pequeña, libera energía en el proceso.
Las plantas de energía nuclear a menudo utilizan la fisión de uranio para golpear los átomos de uranio con neutrones, lo que hace que los átomos de uranio liberen neutrones y luego golpeen otros átomos, formando así una reacción en cadena y liberando una enorme energía.
La fisión nuclear y la fusión nuclear son dos tecnologías completamente opuestas. La fisión nuclear es la división de átomos pesados en átomos más pequeños, mientras que la fusión nuclear es la unión de átomos más pequeños en átomos más pesados. Los cambios en el núcleo liberan energía.
La controlabilidad de la tecnología de fisión nuclear es más sencilla. Debido a que los elementos de alta calidad tienen una vida media, las centrales nucleares pueden formar gradualmente fisión nuclear aplicando una fuerza externa apropiada, produciendo así energía. Las centrales nucleares también se han vuelto populares en muchos lugares.
Pero la tecnología de fisión nuclear requiere el uso de átomos más pesados como combustible, y estos átomos suelen ser radiactivos. Por tanto, aunque las centrales nucleares pueden producir enormes cantidades de energía, los reactores de combustible son muy riesgosos.
La tecnología de fusión nuclear también puede producir enormes cantidades de energía, pero sólo puede producirse a temperaturas y presiones ultraaltas. Aunque países como China y Corea del Sur han logrado avances en experimentos de fusión nuclear, los humanos aún no han logrado una fusión nuclear controlable.
El combustible necesario para la fusión nuclear es el hidrógeno u otros núcleos ligeros, que es un recurso inagotable en la Tierra. El uso de agua de mar puede proporcionar energía suficiente para la fusión nuclear.
Pero la fusión nuclear requiere una presión enorme y una temperatura ultraalta para lograrse. El propio Sol tiene alta presión y alta temperatura interna, lo que puede producir directamente la fusión nuclear de hidrógeno y helio. La tecnología de fusión nuclear imita la reacción de la energía nuclear dentro del sol, por lo que la tecnología de fusión nuclear también se denomina "sol artificial".
La fusión nuclear controlable es una forma importante para que los humanos encuentren energía limpia. Sin embargo, en la Tierra, es difícil generar una alta presión interna similar a la del sol, por lo que los científicos solo pueden alcanzar temperaturas ultraaltas. Reacciones de temperatura y fusión nuclear aumentando la temperatura.
En la actualidad, la temperatura de reacción de la fusión nuclear se controla básicamente en 100 millones de grados centígrados y no puede ser transportada por objetos. Por tanto, las reacciones de fusión nuclear se llevan a cabo utilizando plasma y están limitadas por campos magnéticos.
China Oriental Hyperloop siempre ha sido un líder importante en reacciones de fusión nuclear, con un tiempo de funcionamiento de 10 segundos a 1.000 millones de grados centígrados, que ostenta durante mucho tiempo el récord mundial. Sin embargo, a finales de 2021, el Centro de Investigación de Fusión Nuclear de Corea anunció que el plasma coreano funcionó a 100.000 grados Celsius durante 20 segundos, batiendo así el récord.
Aunque los tiempos de reacción de la fusión han ido aumentando, aún faltan avances clave para lograr una fusión controlable.
Si podemos lograr una fusión nuclear controlable en el futuro, podremos deshacernos gradualmente de nuestra dependencia de los combustibles fósiles. El combustible de la fusión nuclear es muy limpio y sólo produce elementos más pesados.
La reacción de fusión nuclear del sol producirá hasta hierro, y los soles artificiales humanos también pueden detenerse, realizando así una enorme estación de energía donde todo el proceso es muy limpio.
La tecnología de fisión nuclear es la tecnología de centrales nucleares de la que oímos hablar a menudo. A través de la fisión nuclear se liberan enormes cantidades de energía, pero el combustible de la fisión nuclear es altamente radiactivo.
La tecnología de fusión nuclear es el "sol artificial" en estudio actualmente, que imita la reacción del sol y proporciona energía limpia y suficiente para la humanidad.