- LU9JKU
- HAM
- Radio
- Station
- website
*****
Portada
MENU
Links
Active Bands
- ---------------------------------
- LU9JKU
- HAM
- Radio
- Station
- website
(C)
2009
- LU9JKU
- HAM
- Radio
- Station
- website
*****
Portada
MENU
Links
Active Bands
- ---------------------------------
- LU9JKU
- HAM
- Radio
- Station
- website
(C)
2009
- LU9JKU
- HAM
- Radio
- Station
- website
*****
Portada
MENU
Links
Active Bands
- ---------------------------------
- LU9JKU
- HAM
- Radio
- Station
- website
(C)
2009
- LU9JKU
- HAM
- Radio
- Station
- website
*****
|
Artículos
y opiniones
Antimateria:
la
energía del futuro
Desde
hace algunos años se vienen sucediendo importantes
avances en el desarrollo de tecnología ideada para crear
y controlar antimateria. La idea de usar esta última
como fuente de energía es cada vez más factible.
Que
es la antimateria
La antimateria es un duplicado opuesto de la materia,
como lo es la imagen reflejada en un espejo con respecto
a la original, por poner un ejemplo. En términos
sencillos, los antiátomos se diferencian de los átomos
en que las cargas de sus antipartículas están
invertidas con respecto a las partículas de
estos últimos. Así por ejemplo, el antielectrón tiene
carga positiva y el antiprotón negativa. En nuestro
universo no parece haber antimateria de manera estable,
al menos en cantidades significativas. Se cree que en los
primeros momentos de existencia del Universo había tanta
antimateria como materia, pero ésta sobrevivió mientras
que la primera fue extinguida.
El
poder de las estrellas
Cuando materia y antimateria se encuentran, se aniquilan
mutuamente, liberando una cantidad formidable de energía,
a cantidades iguales de ambas, toda su masa se transforma
en energía. Este fenómeno es muchísimo más potente
que la
mismísima fusión nuclear, el proceso por el cual
funcionan las estrellas.
Gracias a los aceleradores de partículas, se consiguen
reproducir las condiciones físicas que dan lugar a la
aparición espontánea de materia y antimateria. Aislando
de inmediato a las antipartículas mediante campos
electromagnéticos, se evita su aniquilación frente a la
materia. El almacenamiento de antimateria es una
actividad rutinaria para bastantes laboratorios de
física subatómica desde hace años.
Los
avances tecnológicos
En el estado actual de la tecnología, sólo cantidades
ínfimas de antimateria son obtenidas y conservadas. Casi
siempre se trata de antipartículas, aunque también se
ha empezado a trabajar ya con átomos de antihidrógeno,
el antielemento más simple. Por ahora, el uso de la
antimateria está limitado a los laboratorios de física,
donde se la emplea para generar microestallidos de
intensidad superior a la obtenible por cualquier otro
método, lo que permite estudiar condiciones físicas
únicas. Pero, de igual modo que la fisión nuclear se
extendió fuera de los laboratorios para ser usada como
fuente de energía en centrales eléctricas, submarinos,
y otras aplicaciones, la reacción materia-antimateria se
perfila como candidata idónea a abastecer de energía
las actividades futuras de nuestra civilización que
mayor cantidad de ella demanden. Por supuesto, no hay que
olvidar el peligro inherente a la manipulación de una
fuente de energía tan colosal. Incluso los peores
accidentes nucleares de la historia quedarían
empequeñecidos frente a la catástrofe que podría
originar un accidente con antimateria. Por ese motivo,
los diseños de reactores de antimateria con los que se
trabaja limitan a cantidades reducidas, del orden de
gramos, la antimateria que se emplearía en todo momento,
produciéndose más sólo según se fuera consumiendo y
jamás almacenándola en mayores cantidades. Hay que
tener en cuenta que cien kilos de antimateria
equivaldrían al arsenal nuclear mundial durante la
Guerra Fría.
Aproximación
al funcionamiento
Debido a la similitud de los procesos de aprovechamiento
termoeléctrico entre un reactor nuclear y uno de
antimateria, los sistemas de generación de electricidad
diseñados para funcionar en base a la energía nuclear
pueden ser adaptados para usar antimateria, logrando
gracias a ésta una espectacular cota de rendimiento. En
un futuro lejano, algunos métodos más eficaces de
aprovechamiento, que son posibles científicamente,
podrían transformar la energía de la antimateria en
flujos de electrones (electricidad), o incluso
aprovecharla de modo directo.El retrato robot de una
cámara de contención de antihidrógeno diseñada para
un complejo de producción eléctrica incluye una celda
central en vacío perfecto cuya temperatura se mantiene
en el umbral del cero absoluto, un mecanismo de control y
extracción, dispositivos de refrigeración, poderosos
electroimanes, y el equipo de soporte complementario.
Todos los sistemas son redundantes, para asegurar el
funcionamiento constante. En el centro exacto de la celda
esférica, un conglomerado de cristales de antihidrógeno
es mantenido levitando gracias a la acción de potentes
campos magnéticos que lo inmovilizan. El hielo de
antihidrógeno es tan inerte y estable como el de
hidrógeno, por lo que no debería haber ninguna
reacción química inesperada. La envoltura de la cámara
de contención está formada de algunas capas
alternativas de vacío y fluido criogénico, con
refrigeradores criogénicos o bien magnéticos. En todo
momento, el fluido criogénico es reciclado para
mantenerse fresco. Una reserva extra garantiza el
suministro en caso de emergencia, para evitar un fatal
calentamiento del antihidrógeno. Cuando llega el momento
de extraer antihidrógeno para el reactor, similar en
concepto a uno nuclear, debe realizarse el proceso con
especial cuidado de que no reaccione prematuramente con
materia, ni que partículas de ésta penetren en la celda
de contención. Para separar del conglomerado central los
nanogramos necesarios, puede usarse un láser ultrafino,
siempre y cuando corte deprisa y no recaliente en exceso
el antihidrógeno. Una vez cortados, los "copos de
nieve" son atraídos por medios electromagnéticos
hacia el exterior de la celda central, y alojados en
flujos magnéticos que discurren hacia el área del
reactor. Allí, hidrogeno y antihidrógeno se encuentran
y se transforman en energía.
Propulsión
espacial
Los métodos de propulsión mediante antimateria más
cercanos en nuestro horizonte tecnológico, en los que ya
se trabaja a nivel teórico, consisten en adaptaciones de
sistemas nucleares. Además de generar electricidad para
los motores de grandes buques y submarinos, la
antimateria puede también operar con una eficacia
colosal en algunos sistemas de propulsión aeroespacial a
reacción como son la propulsión termonuclear gaseosa y
la nuclear iónica. La primera es igual a la propulsión
química convencional de los cohetes, excepto que en vez
de quemar sustancias para que expelan gases a presión,
se calienta un gas hasta adquirir la presión de escape
elegida, tanto mayor como más elevada sea la
temperatura. La segunda, como su nombre indica, se basa
en ionizar un gas para
lograr una aceleración que, aunque débil, se mantiene
durante larguísimos períodos de tiempo. Entre los
conceptos originalmente diseñados para energía nuclear
que han sido revisados para su posible uso con
antimateria, se puede citar al TAU (Thousand Astronomical
Units), consistente en una sonda que viajaría a una
distancia de seis días-luz para explorar el medio
interestelar y las regiones circundantes a nuestro
sistema solar. Utilizando propulsión iónica de
antimateria, la sonda alcanzaría su destino en nueve
años menos de lo previsto, y podría llevar mucha más
carga útil. Con el mismo tipo de propulsión, sería
posible enviar una sonda espacial hacia la estrella más
cercana a nuestro sistema solar, Proxima Centauri, en un
tiempo de tránsito de sólo 80 años. La velocidad
requerida para tal hazaña permitiría volar de la Tierra
a la Luna en 23 segundos; de la Tierra a Venus, en una o
cuatro horas dependiendo de su posición orbital; a
Marte, en hora y media o seis horas; a Júpiter, en unas
13 horas; a Saturno, en 24 horas; a Urano en dos días; y
a Neptuno, en sólo 3 días... Estamos cada vez más
cerca.
Extractado
del Boletín Informativo de la UARC.
|