El sueño de la fusión nuclear más cerca

El sueño de la fusión nuclear más cerca


Después de varias décadas de esfuerzos fallidos, investigadores consiguen por primera vez que un reactor produzca una buena cantidad de la energía limpia, inagotable y segura de las estrellas



La pieza dirige los haces de láser hacia el combustible dentro del depósito

Después de varias décadas de esfuerzos internacionales y tras una interminable lista de intentos fallidos, un equipo del Lawrence Livermore National Laboratory acaba de conseguir, por vez primera, que un reactor de fusión nuclear produzca más energía de la que consume. Un gran paso hacia el objetivo de poder usar en el futuro una fuente energética inagotable y limpia, la misma que utilizan las estrellas. El logro se publica hoy en la revista Nature.

El mayor problema con el que se han enfrentado hasta ahora los reactores de fusión nuclear ha sido el de generar una cantidad de energía igual o superior a la que se necesita para poner en marcha el proceso de fusión. De hecho, a las altísimas temperaturas a las que la fusión nuclear se produce (decenas de miles de grados), la materia (hidrógeno o helio) que se usa como combustible no está en estado sólido, ni líquido ni gaseoso, sino en un "cuarto estado" llamado plasma. Y dado que no existe en el mundo un material capaz de contener plasma, los "contenedores" del combustibles no pueden ser físicos, sino magnéticos o, más recientemente, generados por láser. El problema, conocido como de "confinamiento del plasma" requiere de una gran cantidad de energía para funcionar. De hecho, más energía de la que el reactor es capaz de producir.

Por eso, el "Santo Grial" de la fusión nuclear ha sido, y es, ser capaces de conseguir un balance energético positivo que permita su uso industrial. Un paso clave en este camino es lograr "ganancias de combustible" mayores que la unidad, donde la energía generada a través de la fusión supere a la cantidad de energía invertida para el funcionamiento del reactor.

A pesar de que la ignición del plasma sigue siendo el objetivo final, aún por resolver, el hito de obtener ganancias de combustible ha sido logrado por primera vez en un reactor de fusión operado por científicos del Lawrence Livermore National Laboratory. En su artículo de Nature, los investigadores detallan una serie de experimentos en el reactor NIF (National Ignition Facility) en los que han conseguido un rendimiento energético que es una orden de magnitud superior a cualquiera de los llevados a cabo hasta el momento en todo el mundo. "Lo que resulta realmente excitante -explica Omar Hurricane, autor principal del artículo- es que estamos viendo un aumento constante en la producción de energía procedente del proceso de arranque".

Lo que han conseguido los investigadores es una especie de "rebote" de partículas alfa (núcleos de helio producidos por la fusión en el reactor de núcleos de deuterio y tritio), de forma que las partículas alfa, en lugar de escapar, depositan su energía en el combustible. Al hacerlo, contribuyen al calentamiento del combustible (deuterio y tritio, DT), incrementando el número de reacciones nucleares (de fusión), lo cual a su vez produce más partículas alfa. Este proceso de retroalimentación es el mecanismo que permite la ignición del reactor.

Seguro y estable

El proceso, detallado en el artículo de Nature, ha sido demostrado en una serie de experimentos en los que el rendimiento de la fusión se ha incrementado sistemáticamente en más de un factor 10 con respecto a anteriores intentos.

Los experimentos han sido diseñados con el máximo cuidado para evitar la ruptura de la carcasa plástica que rodea y limita el combustible DT a medida que aumenta la presión. Algo que se logró modificando el pulso laser utilizado para comprimir el combustible de forma que suprimiera la inestabilidad que, en experimentos anteriores, llevaba inevitablemente a la ruptura del contenedor.

Los resultados de estos experimentos han coincidido, mucho mejor que cualquier experimento anterior, con las simulaciones informáticas existentes, proporcionando un nuevo modelo para predecir el comportamiento de la materia bajo condiciones similares a las que se producen durante una explosión nuclear.

Además, los experimentos constituyen una demostración palpable de que es posible mantener de forma segura y estable las reservas de combustible. "Hay mucho trabajo por hacer, y problemas físicos que es necesario abordar antes de llegar al final -afirma Hurricane- , pero nuestro equipo está trabajando en todos esos desafíos, y eso es lo que motiva a todos los científicos".

El borofeno, un material exótico comparable en algunos aspectos al grafeno

El borofeno, un material exótico comparable en algunos aspectos al grafeno

El grafeno, una hoja de carbono de un átomo de grosor, podría tener pronto un nuevo compañero en el ámbito de los nanomateriales. Unos químicos han determinado, en el laboratorio y también mediante cálculos en supercomputadoras, que una configuración peculiar de 36 átomos de boro en un disco plano con un agujero hexagonal en el centro podría ser la estructura básica del “borofeno”.

El equipo del químico Lai-Sheng Wang, de la Universidad Brown, en Providence, Rhode Island, Estados Unidos, ha demostrado experimentalmente que un competidor del grafeno basado en el boro es una posibilidad muy real.

El grafeno es una capa de carbono con un átomo de espesor. En esta capa, los átomos de carbono están distribuidos formando una retícula hexagonal, que recuerda a la de un panal de abejas. Este singular material es más fuerte a igual peso que el acero, y conduce mejor la electricidad que el cobre. Desde el descubrimiento del grafeno, los científicos se han preguntado si el boro, vecino del carbono en la tabla periódica, podría ser configurado en hojas de un único átomo de grosor. El trabajo teórico sugería que esto era posible, pero que los átomos tendrían que estar posicionados de una forma muy particular.

El boro tiene un electrón menos que el carbono, y como resultado de ello no puede formar la celosía en forma de panel de abeja que constituye el grafeno. Para que el boro forme una capa de un solo átomo, los teóricos sugirieron que los átomos deben estar dispuestos en una retícula triangular con vacantes ("huecos") hexagonales en ella.


Un conjunto de 36 átomos de boro, a la izquierda, configurado como un disco plano con un agujero hexagonal en el medio, cumple las condiciones teóricas para hacer viable la fabricación de una lámina de boro de un átomo de espesor, a la derecha, un nanomaterial teórico al que se ha denominado borofeno. (Imagen: Laboratorio de Wang / Universidad Brown)

Wang y sus colaboradores no han fabricado aún borofeno, pero los resultados más recientes de su línea de investigación que han hecho públicos sugieren que esta estructura es más que sólo un cálculo teórico. Wang y sus colegas, que han estudiado la química del boro durante muchos años, han proporcionado ahora la primera prueba experimental de que tal estructura es posible. Han mostrado que un conjunto de 36 átomos de boro puede formar un disco simétrico de un átomo de grosor, con un agujero hexagonal perfecto en el medio.

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Políticos del Reino Unido exigen acción sobre la escasez de mujeres científicas

hoy las mujeres no están discriminadas, pero por alguna extraña razón, en las carreras técnicas (ingenierías) son minoría, a pesar que suelen tener mejores notas y, por tanto, pueden elegir la carrera que quieren estudiar con más opciones de tener plaza.. por el contrario, su presencia es masiva en sanidad y educación.. y ahí no se dice nada.. será que estudian lo que les interesa..

ahora, por lo que parece, habrá que crear una carrera universitaria "para mujeres", poniendo materias como "igualdad y diversidad" (su utilidad en matemáticas o física está fuera de toda duda); o bien poner a ineptas en los puestos de decisión, en nombre de las "cuotas igualitarias"..



UK politicians demand action over dearth of female scientists


Políticos del Reino Unido exigen acción sobre la escasez de mujeres científicas



Un influyente grupo de políticos del Reino Unido ha exigido más por hacer para aumentar el número de mujeres en las carreras científicas.

En un informe publicado hoy, la Comisión Especial de la Cámara de los Comunes de Ciencia y Tecnología señala con el dedo a las universidades. Muchas universidades están delegando sus responsabilidades para hacer frente a este problema hasta el nivel de los grupos de investigación, dice el informe, y no cumplen con su obligación de mejorar las carreras de ciencias para todos los investigadores.

Entre las recomendaciones del comité están la formación en la diversidad y la igualdad para todos los universitarios de y de la ciencia de postgrado a los estudiantes, un enfoque en asesoramiento para las mujeres y otros grupos subrepresentados, y "acción positiva" por los reclutadores de Fomento de candidatas calificadas para puestos de alto rango.

"Es asombroso qué las mujeres siguen estando subrepresentadas en los niveles de profesores en el mundo académico a través de todas las disciplinas científicas", dijo Andrew Miller, el presidente de la comisión, en un comunicado. "Es hora de que las universidades para tirar sus calcetines".

El Comité, por tanto, se declaró "decepcionado" de que la financiación para las actividades de diversidad a través del Departamento del Gobierno de Negocios, Innovación y Habilidades (BIS) haya caído en términos reales de 6 millones de libras en 2008-09 a 2,5 millones de libras predicho en 2014-15

Un rompecabezas de 2.300 años de antigüedad esconde una tabla de multiplicar

Un rompecabezas de 2.300 años de antigüedad esconde una tabla de multiplicar

Foto: Imagen de las dos caras del Hueso de Ishango

Hace algo más de 50 años, en 1960, el geólogo de origen belga Jean de Heinzelin de Braucourt encontró un extraño objeto mientras se encontraba trabajando en una excavación, cerca del nacimiento de una de las fuentes del río Nilo. El lugar era un pequeño poblado llamado Ishango, dentro de las fronteras de lo que actualmente conocemos como República Democrática del Congo.

El hallazgo era un pequeño hueso, concretamente el peroné de un babuino, que presentaba unas curiosas marcas, organizadas en tres columnas y realizadas mediante algún objeto punzante de cuarzo. En un principio se pensó que se trataba alguna clase de objeto decorativo pero cuando se analizó detenidamente el número y la disposición de estas marcas, los arqueólogos llegaron a una sorprendente pero definitiva conclusión: Quienquiera que fuese el autor de aquellas muescas, hace ya 20.000 años, claramente estaba contando.

Foto: Marcas en el hueso de Ishango

En una de las partes talladas se pueden observar sesenta marcas, algo que podría parecer aleatorio si no fuese porque en la parte posterior, aparece otra columna con exactamente el mismo número de muescas, sesenta…
No quiere decir que los humanos que vivieron con anterioridad a este hueso (20.000 años) no supieran contar, sin ir más lejos existen otros objetos de similares características y más antiguos, como los encontrados en Lebombo o Checoslovaquia sobre los que aún todavía un interesante debate. Sin embargo, lo que sí podemos afirmar con rotundidad es que este hueso de Ishango está considerado como el primer “artefacto matemático” confirmado de la Humanidad…

Esta semana, a la fascinante cadena de acontecimientos e hitos arqueológicos que han ido marcando la Historia de las Matemáticas, podemos sumar ahora un interesantísimo descubrimiento realizado por investigadores de la Universidad de Tsinghua en Pekín y que ha salido publicado en la última edición de la Revista Nature.

La historia comienza hace cinco años cuando en 2009 un coleccionista encontró en un mercado callejero de Hong Kong una extensa serie de más de 2.500 tiras de bambú con antigua caligrafía china. Las tiras se encontraban cubiertas de barro y seguramente habían sido extraídas de la excavación ilegal de alguna tumba.

Por suerte aquel comprador se dio cuenta de la importancia de su adquisición y en un generoso gesto, terminó donándolas a un equipo de historiadores que, tras analizarlas mediante la técnica de Carbono 14, concluyeron que tenían más de 2.300 años. En concreto pertenecen a una etapa histórica conocida como “el periodo de Los Reinos Combatientes” y su datación exacta las sitúa en el año 305 a.C.

Sin embargo, esto solo era el principio… ante ellos tenían un enorme rompecabezas con miles de pequeñas tiras de bambú con apenas unos milímetros de ancho y hasta medio metro de largo.

Foto: Las 21 tiras de bambú que componen la tabla de multiplicar

Imaginad que tenéis que intentar reconstruir un documento después de rallarlo con una de esas típicas máquinas destruye-papeles, algo así era el reto al que se enfrentaban los historiadores. Finalmente, y después de varios años componiendo este gigantesco puzle compuesto por los más diversos textos de la época, dispersos entre los miles de tiras de bambú, los investigadores localizaron 21 de ellas que contenían una serie de números, y es aquí donde llegó la sorpresa.

Ordenadas correctamente estas tiras componen una tabla de resultados entre los mismos números en los dos ejes de la tabla, del 0.5 al 19, dispuestos como podéis ver en la representación de la imagen inferior realizada con números occidentales:

Foto: Correspondencia de los números encontrados en la tabla china.

He de aclarar que aunque se conocen otras tablas de multiplicar pertenecientes a las civilizaciones sumerias o babilonias, algunas de ellas más antiguas, aún así ésta que se ha descubierto en China es la más antigua que utiliza nuestro actual sistema decimal (de base 10), ya que las anteriores se basaban en un sistema sexagesimal, (base 60)

Los autores del descubrimiento resaltan, además de la gran dificultad que ha requerido recomponer y ordenar este gigantesco puzle de 2.500 pequeñas piezas, que nos encontramos ante una “verdadera calculadora antigua” puesto que con ella se podían realizar multitud de operaciones matemáticas, entre los que se encuentran desde el cálculo de superficies y cultivos, distribución de cosechas o el porcentaje de impuesto que correspondía pagar al estado.

La misión Lunar China revela que Estados Unidos no pisó la Luna

La misión Lunar China revela que Estados Unidos no pisó la Luna

Después de más de cuatro décadas desde que Neil Armstrong dijera su famosa frase “Este es un pequeño paso para un hombre pero un gran salto para la humanidad” son cada vez más las personas que afirman que nunca puso un pie fuera de este planeta. Los teóricos de la conspiración siempre han creído que el gobierno de los EE.UU., desesperado por vencer a los rusos en la carrera espacial, recrearon el aterrizaje lunar con Armstrong y Buzz Aldrin a la cabeza de la misión filmado en un set secreto, que podría encontrarse en una de las colinas de Hollywood o en el interior del Área 51, y dirigida por el cineasta Stanley Kubrick, dado que su película “2001: una odisea del espacio” en 1968 demuestra que existía en aquel entonces la suficiente tecnología para crear artificialmente el espacio.

 Pero según los expertos en conspiraciones una de las principales pruebas de que todo se trató de un mero montaje, fue la principal grabación donde se puede ver a Aldrin plantando la bandera americana y posteriormente ondeando en la luna, un hecho que muestra claramente la presencia de viento, lo cual es imposible en el vacío del espacio. Pero ahora otras nuevas pruebas demostrarían la teoría conspirativa, el pasado sábado la sonda no tripulada de China, Chang’e 3, hizo un aterrizaje exitoso en la luna, según informaron los medios estatales chinos. Las recientes imágenes del rover lunar al parecer no muestran ninguna evidencia del alunizaje tripulado estadounidense, además que las imágenes revela que el suelo lunar es de color marrón y no de color grisáceo, según las imágenes facilitadas de la NASA. ¿Quién está mintiendo? ¿Se trata de otro montaje?

¿Suelo lunar de color marrón?

Según informó la televisión estatal china, el Chang’e-3 aterrizó exitosamente en la Luna después de un viaje de 13 días desde la Tierra. La nave de aterrizaje llevó consigo un rover robótico de energía solar llamado Conejo de Jade o Yutu en chino mandarín, que iba a surgir varias horas más tarde para comenzar a explorar Sinus Iridum, o la Bahía Arcoiris, una llanura relativamente suave formada a partir de lava solidificada. Pero la controversia ha surgido después de que la Administración Espacial Nacional China publicara las primeras fotografías del suelo lunar, que al parecer no es de color grisáceo, es de un color marrón.

Los conspiranoicos aseguran que la superficie de la luna es en realidad de color marrón claro con rocas esparcidas, obviamente, de color más claro. Muchas personas aseguran que tal vez esta es la primera vez que realmente que podemos tener una visión cercana e independiente de la superficie lunar en su color original.

 

Los teóricos de la conspiración opinan

Aunque por otra parte otros teóricos de la conspiración no tardaron en decir que China simplemente preparó otro falso aterrizaje en la Luna. Uno de estos escépticos es el líder del Partido Conservador de Nueva Zelanda, Colin Craig. El político dijo públicamente que él no creía en el aterrizaje lunar por parte de los chinos. Y es que al parecer, las fotografías que han sido tomadas por Japón, China y la India, no prueban realmente que el hombre haya estado nunca en la Luna.

Es en este punto donde algunas páginas especializadas en conspiraciones apuntan a que Chen Qiufa, director de la Administración Espacial Nacional China (CNSA), dijo que “todo el mundo se sorprendió cuando llegó el rover, ya que no encontraron evidencias de la llegada del hombre a la luna”. Estas controvertidas declaraciones parecen coincidir con las de muchos operarios de la NASA que han afirmado que no existe ninguna bandera estadounidense plantada en la luna, ni vehículos tripulados lunares, ni herramientas u otros elementos que hayan pertenecido a las misiones espaciales tripuladas.

 

Otros conspiranicos se han aventurado a decir que a principios de este mes la NASA solicitó a China posponer su misión a la Luna. La NASA expresó que estaban seriamente preocupados sobre los objetivos finales de la misión en la Luna por parte de los dirigentes Chinos. Recientemente, el portal ruso “Vesti”informó que el objetivo de China era convertir la Luna en una “Estrella de la Muerte”, un lugar donde se realizarán pruebas balísticas de gran envergadura con una zona de despegue para naves de exploración espacial. Este proyecto coincide con las declaraciones del presidente chino Xi Jinping, que declaró que China debía establecerse como una superpotencia espacial.

Entonces, ¿qué está ocurriendo realmente en la Luna? Todo parece indicar que las últimas imágenes ofrecidas por la Administración Espacial Nacional China (CNSA) muestran claramente el montaje que realizó Estados Unidos para demostrar al mundo que eran los únicos capaces de alcanzar el suelo lunar, pero por otra parte otros creen que se trata de otro falso aterrizaje lunar al igual que el rover “Curuosity”. Como siempre decimos, que cada uno saque sus propias conclusiones.

+INFO: Misterio sobre el Verdadero Color de la Luna