La fusió nuclear és un procés pel qual dos nuclis atòmics lleugers es combinen per formar un nucli més pesant, alliberant una gran quantitat d'energia en el procés. Aquest procés és el mateix que alimenta les estrelles, incloent el nostre Sol. Aquí tens alguns punts clau sobre la fusió nuclear:

Principis Bàsics:

• Reacció de Fusió: La més estudiada és la fusió de deuteri (²H) i triti (³H), que produeix heli (⁴He), un neutró i energia. La reacció és:
  $${}^2�{+}^3�{\to }^4��+�+\text{energia}$$

Avantatges:

• Energia Neta: La fusió nuclear promet ser una font d'energia pràcticament inesgotable i amb un baix impacte ambiental, ja que els residus radioactius són menys problemàtics comparats amb la fissió nuclear.
• Seguretat: Els reactors de fusió no poden "esfondrar-se" com els de fissió; si alguna cosa va malament, la reacció simplement s'atura.
• Abundància de Combustible: Els elements necessaris per a la fusió, com el deuteri, es poden extreure de l'aigua de mar, i el liti (per produir triti) és relativament abundant.

Desafiaments:

• Temperatures i Pressions Extremes: Cal arribar a temperatures de milions de graus Celsius i confinar el plasma resultant en condicions de pressió extrema per mantenir la reacció de fusió.
• Confinament del Plasma: Actualment, s'estan investigant dos mètodes principals:
  • Confinament magnètic: Dispositius com el tokamak o stellarator usen camps magnètics per "contenir" el plasma.
  • Confinament d'inèrcia: Mètodes com la fusió per làser o pinça de Z, on s'impulsen ràpidament les partícules per iniciar la fusió.
• Eficiència i Cost: Encara no s'ha aconseguit produir més energia de la que es consumeix per iniciar i mantenir la reacció de fusió en una escala comercial.
• Materials: Cal desenvolupar materials capaços de resistir les condicions extremes dins d'un reactor de fusió.

Projectes i Progrés:

• ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor): Projecte internacional situat a França, té com a objectiu demostrar la viabilitat de la fusió nuclear com a font d'energia.
• NIF (National Ignition Facility) dels EUA: Usa làsers per intentar aconseguir la fusió d'inèrcia.

La fusió nuclear té el potencial de transformar el sistema energètic mundial, però encara estem en les fases experimentals i de recerca. Cada pas cap a una fusió controlada i sostenible implica superar nombrosos reptes científics i enginyerils.