Avances en Fusión Fría

En mayo de 1989 los químicos Martin Fleischmann y Stanley Pons, de la Universidad de Utah, anunciaron un experimento de electrólisis en donde tuvo lugar una reacción de fusión (donde dos núcleos atómicos se unen, formando uno de mayor peso atómico), produciendo más energía de la consumida. Este fue el principio de la idea de la fusión fría: una fuente de energía prácticamente inagotable. Sin embargo, Fleischmann y Pons tardaron poco en convertirse en el hazmerreír de la comunidad científica. Los resultados de las réplicas a su experimento no probaban resultados satisfactorios, y rápidamente los físicos nucleares empezaron a quitar credibilidad a la idea.

Pero no todos se dieron por vencidos. Pamela Mosier-Boss y Stanislaw Szpak, del Departamento de Ciencias Aplicadas del Centro de Navegación de San Diego, sintieron curiosidad. Desde entonces, y con ayuda de su jefe Frank Gordon, que les proporcionó financiación, han realizado cientos de experimentos y publicado más de una docena de papers al respecto.

Los experimentos solían consistir en poner en contacto un electrodo de paladio con una solución inerte de sal disuelta en agua pesada, en donde la mayor parte de átomos de hidrógeno son isótopos deuterio, que contienen un neutrón además del habitual protón del hidrógeno. Cuando una corriente eléctrica pasa a través de la solución, los isótopos de hidrógeno se empiezan a acumular en los huecos que tiene la estructura atómica del paladio. Tras unos días o semanas, en la solución hay aproximadamente un deuterio por cada átomo de paladio, y todo empieza a ocurrir finalmente.

La verdad es que no está claro lo que pasa, y mucho menos la razón. Pero sea lo que sea, parece producir más energía de la que consume. Los adeptos a la fusión fría creen que una fusión nuclear relacionada con el deuterio es la razón.

Para que una fusión tenga lugar, generalmente hacen falta temperaturas de millones de grados para que el núcleo atómico obtenga suficiente energía como para superar la repulsión entre las cargas positivas de los protones. El resultado es que los núcleos de dos átomos de deuterio se combinan para producir una de estas dos posibilidades:

• Un átomo de tritio (que es un isótopo de hidrógeno con un protón y dos neutrones) y un protón libre.
• Un átomo de helio-3 (que es un isótopo del helio con un neutrón y dos protones) y un neutrón libre.

De cualquier manera, la reacción libera mucha más energía de la que consume. Sin embargo, no hay acuerdo alguno acerca de cómo funcionaría la fusión fría, y la mayor parte de las réplicas realizadas sobre estos estudios terminan por afirmar que los resultados de Mosier-Boss y Szpak son algún tipo de hecho aislado. Así que en lugar de seguir intentando encontrar el camino hacia la fusión fría, se ha estado trabajando en una forma de detectar si realmente hay reacciones nucleares o no.

Aquí es donde Gordon entra en juego a día de hoy con un polímero fabricado a base de CR-39, que es un policarbonato plástico usado normalmente para fabricar lentes y cristales de esos que no se deshacen en pedazos cuando se rompen (no sé cómo se llaman), y que además parece ser capaz de registrar el paso de partículas subatómicas. Los neutrones, protones y partículas alfa (núcleos de helio-4 sin electrones) que arroja una reacción nuclear rompen los enlaces moleculares del polímero, dejando huellas a su paso.

Sin embargo, el uso del CR-39 como detector se remonta décadas atrás. En la antigua Unión Soviética los físicos, que no podían permitirse la última tecnología en física nuclear, se volvieron auténticos expertos en la lectura de detectores a base de CR-39. Investigadores en fusión fría de las Univresidades de Illinois y de Minnesota han usado CR-39 desde los años 90, asentando el camino para los experimentos de Mosier-Boss y Szpak.

Por su parte, Spzak ha trabajado en una tecnología llamada co-deposición que acelera el proceso de acumulación de deuterio en la estructura atómica del paladio. El secreto está en no usar paladio para el electrodo negativo. En su lugar, utiliza níquel o hilos de oro bañado en una solución de cloruro de paladio y cloruro de litio disueltos en agua pesada. Cuando la corriente pasa por la solución, iguales cantidades de deuterio y paladio son depositadas en el hilo de oro. En cuestión de segundos, el paladio se junta con el deuterio y la reacción empieza. Mosier-Boss y Szpak afirman que sus chivatos de CR-39 muestran signos de reacciones nucleares, además de inusuales cantidades de tritio y rayos-x de baja intensidad, todo ello al poco de empezar la co-deposición.

Cuando examinaron las obleas de CR-39 en su último experimento, descubrieron que las partes más cercanas al electrodo estaban llenas de marcas, mientras que las partes más alejadas no lo estaban. Han realizado varias pruebas adicionales sin cloruro de paladio e incluso dañando químicamente el CR-39, pero los resultados no se repiten. Ello parece indicar que las marcas encontradas son debidas a una reacción nuclear.

Lawrence Forsley, con 16 años de experiencia en investigación sobre fusión en JWK Technologies, afirma que las marcas parecen exáctamente trayectos de partículas subatómicas, según su profundidad, tamaño, distribución, forma y contraste. Gary Phillips, con 20 años de experiencia con CR-39, también parece convencido:

"No he visto tal densidad de marcas jamás. [...] Debe venir de una fuente muy intensa, una fuente nuclear. No se puede obtener esto de ningún otro tipo de reacción química".

Sin embargo, y como es de esperar, los hay que no se sorprenden tanto. Unos dicen que Mosier-Boss y Szpak deben de haber ajustado mal el instrumental, leído mal los datos o simplemente haber dejado el detrito contaminar las obleas de CR-39. Otros dicen que debe haber algún tipo de radiación de fondo que no están considerando, o quizá sólo radiación cósmica. Forsley, sin embargo, dice que esas críticas no tienen ni pies ni cabeza. Afirma que cualquier tipo de contaminación en el experimento habría producido marcas aleatorias, y no las concentraciones observadas alrededor de los electrodos. Además:

"Si hubiese tal cantidad de radiación de fondo en el laboratorio de San Diego para producir tal cantidad de marcas en el CR-39, en tan poco tiempo, Mosier-Boss y Szpak se habrían freído".

Sin embargo, muchos físicos siguen quejándose de la dificultad para reproducir el experimento con estos resultados, aunque Mosier-Boss y Szpak afirman poder hacerlo cuando quieran. Por su parte, Winthriop Williams, the la Universidad de Berkeley, ha conseguido replicar el experimento obteniendo números muy parecidos a los de San Diego.

Otro punto flojo es la falta de una teoría consistente que explique cómo se produciría esta fusión. Algunos físicos no están nada convencidos y siguen pensando que todo se debe a negligencia en la experimentación o simplemente anomalías aisladas. En cualquier caso, lo que está claro es que la fusión fría poco a poco se está convirtiendo en el centro de atención de distintas administraciones como el Departamento de Energía de los Estados Unidos, la Oficina de Investigación Naval o el proyecto DARPA. En palabras de Gordon:

"Este puede ser el año en el que las cosas cambien para la fusión fría... o quizá el año que viene".

Fuente: Caerolus.