La fusión deuterio-tritio (a veces abreviada D+T ) es un tipo de fusión nuclear en la que un núcleo de deuterio se fusiona con un núcleo de tritio , dando un núcleo de helio , un neutrón libre y 17,6 MeV de energía. Es la reacción de fusión más conocida para dispositivos de fusión .
El tritio, uno de los reactivos necesarios para este tipo de fusión, es radiactivo . En los reactores de fusión , se coloca una ' manta de reproducción ' hecha de litio en las paredes del reactor, ya que el litio, cuando se expone a neutrones energéticos, producirá tritio.
En la fusión deuterio-tritio, un núcleo de deuterio se fusiona con un núcleo de tritio , produciendo un núcleo de helio , un neutrón libre y 17,6 MeV , que se derivan de aproximadamente 0,02 AMU . [1] La cantidad de energía obtenida se describe mediante la relación masa-energía : . El 80% de la energía (14,1 MeV) se convierte en energía cinética del neutrón que viaja a 1⁄6 de la velocidad de la luz .
La diferencia de masa entre D+T y neutrón+ 4 He se describe mediante la fórmula de masa semiempírica que describe la relación entre los defectos de masa y la energía de enlace en un núcleo.
La evidencia de la reacción D+T fue detectada por primera vez en la Universidad de Michigan en 1938 por Arthur Ruhlig. [2] [ se necesita fuente no primaria ] Su experimento detectó la firma de neutrones con energía superior a 15 MeV en reacciones secundarias de tritio creadas en reacciones HH de un haz de deuterón incidente de 0,5 MeV sobre un objetivo de ácido fosfórico pesado , D PO . Este descubrimiento pasó prácticamente desapercibido hasta hace poco. [3]
Aproximadamente 1 de cada 5.000 átomos de hidrógeno en el agua de mar es deuterio , lo que facilita su adquisición. [1] [4]
El tritio , sin embargo, es un isótopo radiactivo y difícil de obtener de forma natural. Esto puede evitarse exponiendo el litio, más fácilmente disponible, a neutrones energéticos, lo que produce núcleos de tritio. [1] [4] Además, la propia reacción deuterio-tritio emite un neutrón libre, que puede usarse para bombardear litio. [5] A menudo se coloca una "manta de reproducción", que consiste en litio, a lo largo de las paredes de los reactores de fusión, de modo que los neutrones libres creados durante la fusión deuterio-tritio reaccionan con él para producir más tritio. [6] [7] Este proceso se llama cría de tritio .
Está previsto utilizar la fusión deuterio-tritio en el ITER , [6] así como en muchos otros reactores de fusión propuestos. Proporciona muchas ventajas sobre otros tipos de fusión, ya que tiene una temperatura mínima relativamente baja de 100 millones de grados C. [8]
