Física:La máquina Z supera los dos mil millones de grados
Estas cotas de temperatura inesperadamente calientes, si su causa fuese comprendida y aprovechada, podrían significar un camino para lograr centrales de fusión nuclear más pequeñas y menos costosas, que producirían la misma cantidad de energía que las plantas más grandes.
El fenómeno puesto de manifiesto también explicaría cómo acontecimientos astrofísicos como las erupciones o llamaradas solares mantienen sus temperaturas extremas.
La potencia muy elevada de la radiación también crea ambientes experimentales nuevos para ayudar a validar códigos informáticos responsables de mantener con seguridad un arsenal de armas nucleares, la misión principal de las instalaciones asociadas a
Las energías de Z en estos experimentos han dado lugar a varias cuestiones intrigantes. Primero, la potencia de rayos X radiada era tanto como cuatro veces la entrada esperada de energía cinética. Ordinariamente, en reacciones no nucleares, las energías de salida son menores, no mayores, que las entradas totales de energía. Para que salgan las cuentas, habría que admitir que entró más energía, pero en ese caso, ¿de dónde pudo venir?
Segundo, y más inusual aún, las altas temperaturas de los iones se sostuvieron después de que el movimiento del plasma se estancase, o sea, después de que sus iones hubieran presumiblemente perdido su movimiento, y por consiguiente energía y calor, como si algún agente desconocido estuviese proveyendo una fuente de energía adicional a los iones.
La máquina Z de Sandia en funcionamiento. (Foto: Randy Montoya)
La máquina Z de Sandia trabaja normalmente así: 20 millones de amperios de corriente eléctrica pasan por un núcleo pequeño de cables de tungsteno verticales más finos que cabellos humanos. Este centro es del tamaño de una bobina de hilo. Los alambres se disuelven al instante en una nube de partículas cargadas (un plasma). El plasma, atrapado por el campo magnético fortísimo que acompaña a la corriente eléctrica, se comprime hasta el espesor de una mina de lápiz. Esto pasa muy rápidamente, a la velocidad con que volaría un avión que hiciese en unos pocos segundos el trayecto desde Nueva York a San Francisco.
En ese momento, los iones y electrones no tienen a dónde ir. De modo parecido a lo que sucede cuando un automóvil a gran velocidad choca contra una pared de ladrillo, los iones y electrones se detienen de repente, liberando energía en forma de rayos X que alcanzan temperaturas de varios millones de grados, similares a las de las erupciones solares.
La explicación de Malcolm Haines, un asesor de Sandia, teoriza que las energías magnéticas de Z crean microturbulencias que aumentan las energías cinéticas de los iones atrapados en el campo. Ya caliente, el suministro extra de energía cinética produce entonces un calor aún mayor, a medida que los iones y sus electrones acompañantes liberan energía mediante un proceso de mezcla viscosa parecido a la fricción, incluso después de cuando la energía debería haberse agotado.
