Los aceleradores de partículas podrían funcionar como generadores de energía

Los aceleradores de partículas no son las máquinas más obvias para generar energía. Y, sin embargo, la idea de que podrían producir más energía de la que consumen no es del todo descabellada, como señala hoy Robert Wilson, un físico de aceleradores que fue la fuerza impulsora detrás de la creación de Fermilab cerca de Chicago. Wilson murió en 2000, pero un artículo que escribió sobre este tema en 1976 ha llegado a arXiv y destaca algunas ideas que invitan a la reflexión. En ese momento, Wilson era director de Fermilab, donde estaba construyendo un acelerador llamado Energy Doubler / Saver, que empleaba imanes superconductores para dirigir un rayo de protones de alta energía en un círculo gigante. Estos protones debían tener energías de hasta 1000 GeV. El Energy Doubler era especial porque era la primera vez que se utilizaba la superconductividad a gran escala, algo que tenía implicaciones significativas para la cantidad de jugo necesaria para que funcionara. Una consecuencia de la aplicación de la superconductividad a la construcción de aceleradores es que el consumo de energía de los aceleradores será mucho menor, dijo Wilson. Y eso planteó una perspectiva interesante. Imagine que los protones de este acelerador se envían a un bloque de uranio. Se podría esperar que cada protón generara una lluvia de unos 60.000 neutrones en el material y la mayoría de estos serían absorbidos por los núcleos para formar 60.000 átomos de plutonio. Cuando se quema en un reactor nuclear, cada átomo de plutonio produce 0,2 GeV de energía de fisión. Entonces 60,000 de ellos producirían 12,000 GeV. Usando este cálculo de reverso de un sobre, Wilson descubrió que un solo protón de 1000 GeV podría conducir a la liberación de 12,000 GeV de energía de fisión. Por supuesto, esto descuida todos los pequeños detalles desordenados en los que se pueden perder grandes cantidades de energía. Por ejemplo, se necesitan unos 20MW de potencia para producir un haz de 0.2MW en el Energy Doubler. Pero incluso con ese tipo de pérdidas, ciertamente parece que vale la pena estudiar el proceso con más detalle para ver si es posible la producción de energía en general. La conclusión de Wilson es la siguiente: probablemente hay mejores formas de producir plutonio, pero parece que sería factible construir un acelerador de protones intenso que produjera más energía de la que consume. 30 años después, la tecnología de los aceleradores ha avanzado, pero de una manera que seguramente hace que las ideas de Wilson sean aún más pertinentes: los aceleradores de hoy son incluso más eficientes energéticamente que en 1976. Y dado el pensamiento de cielos azules asociado con la generación de energía actual, estas ideas pueden bien vale la pena volver a visitarlo. También pueden resolver otro problema. Las naves espaciales interplanetarias como Galileo y Cassini dependen de baterías de plutonio para su energía. Pero las existencias de plutonio de la NASA se están agotando, por lo que nadie está seguro de cómo sacarán jugo las generaciones futuras de estos vehículos. El enfoque de Wilson podría ayudar. Sin embargo, también plantea el feo espectro de la proliferación. La posibilidad de fabricar plutonio a esta escala utilizando tecnología de aceleradores de hace 30 años seguramente debe ser una preocupación más que pasajera para cualquiera que esté preocupado por la difusión de tecnología que podría conducir a la proliferación nuclear. Esa es una mosca potencial en el ungüento que puede necesitar más atención. Ref: arxiv.org/abs/1007.5338 : Aceleradores muy grandes como productores de energía esconder