Cuando el sol se muere…

Sunshine 1

Después de la Estrella de la Muerte, es posible que el dispositivo más letal del cine sea la nave de Sunshine (Alerta Solar), una película que combina dos méritos: es más aburrida que chupar un candado, y su física es aún peor que la de Armageddon.

La idea conductora es esta: el Sol se muere. También se mueren los astrofísicos, imagino, de indignación por ver apagarse una estrella estable, pero eso queda para Sunshine 2. A partir de ahí, es la historia de siempre: construimos una nave, reclutamos una tripulación y la lanzamos con el arma nuclear reglamentaria. El problema es que esta vez no se tratan de ñoñerías como desviar un asteroide o darle marcha al núcleo de la Tierra. Ahora nos enfrentamos a toda una estrella, así que debemos montar el “big bang” más gordo que podamos. Vamos a ver cómo lo intentan, y qué física hay detrás. Lo único que sabemos es que, según el narrador, la Tierra ha echado el resto, construyendo una bomba del tamaño de la isla de Manhattan basada en material fisionable. A partir de ahí, comenzamos.

La fisión nuclear es un proceso fácil de entender. Un neutrón choca con un núcleo atómico. Como resultado, obtenemos dos núcleos menores (los famosos residuos radiactivos), energía, y dos neutrones. Esos dos neutrones chocan con dos núcleos más, que producen cuatro neutrones, que chocan contra cuatro núcleos, que producen ocho neutrones, y así sucesivamente. La mayor parte de la energía se emite en las últimas desintegraciones, lo que nos da una reacción explosiva, es decir, una bomba atómica. En nuestras centrales nucleares hacemos lo mismo, pero controlando el flujo de neutrones mediante materiales moderadores, porque queremos energía a lo largo de tiempo, no una gran explosión.

Hay pocos átomos capaces de desencadenar esta reacción. El más usado es el llamado Uranio 235. (U-235 para los amigos). El problema es que el más del 99% del uranio natural es un isótopo distinto (U-238), que no es fisionable. Por eso hay que “enriquecer” el uranio, es decir, someterlo a procesos que aumenten la cantidad de U-235. En los reactores nucleares, el porcentaje de U-235 no llega al 10%, frente al más de 99% de las bombas. Por supuesto, esa es una medida deliberada para evitar que una central nuclear salte por los aires (lo de Chernobil lo hablaremos otro día).

¿Será suficiente el U-235 que hay en la Tierra para darle marcha al sol? Resolvámoslo a estilo Fermi (es decir, a ojo de buen cubero). No tengo ni idea de cuánto uranio hay en el mundo, pero admitamos las cifras de la Wikipedia, que proceden de la OCDE: unos 35 millones de toneladas. De ellos, el 0.7% es U-235. Eso nos da un total de apenas 250.000 toneladas. Y eso después de destrozar la economía (y la ecología) buscando, extrayendo y procesando hasta el último gramo de uranio sobre la faz de la Tierra. Pero claro, se trata de la supervivencia global, así que Greenpeace tendrá que sufrirlo en silencio.

Bueno, ¿y cuánta energía supone eso? La bomba atómica de Hiroshima, en 1945, liberó una energía de 15 kilotones (equivalente a 15.000 toneladas de TNT). La mayor bomba nuclear jamás detonada (50 megatones, o 50.000 kilotones), hubiera convertido a cenizas toda la provincia (repito, provincia) de Madrid. Nuestra hiperbomba de uranio tendría una potencia de casi cinco millones de megatones. O, usando la ecuación E=mc2 de Einstein, sería equivalente a la conversión total de unas 214 toneladas de materia en energía.

Impresionante, pero ¿qué supone eso a escala solar? Prácticamente nada. El sol convierte en energía cuatro millones de toneladas de materia por segundo. Es decir, la hiperbomba Sunshine equivale a la energía generad por el sol en un veinteavo de milisegundo. No sé a ustedes, pero a mí me parece insuficiente. Necesitamos más potencia, señor Scott.

¿Cómo lo hacemos? Podríamos echar mano de otros elementos fisionables, pero no hay tanto a mano. El torio podría servirnos: aunque no se utiliza apenas, sus reservas pueden superar en varias veces a las de uranio. También podríamos rebañar el plutonio que hay en las centrales nucleares y las armas nucleares actuales. O reprocesar el combustible nuclear. O explorar los planetas, satélites y asteroides de nuestro sistema solar.

Aun así, nos seguiríamos moviendo en cantidades insignificantes de energía, si las comparamos con las que emite nuestro amigo el gigante gaseoso. Y no hay cristales de dilitio a la vista. Pero tenemos otras opciones. Las examinaremos en el próximo post.

4 Comentarios

Participa Suscríbete

Apolyon

Bel, se rocía con un poco de aguardiente y con eso ya tienes para unos cuantos millones de años más de estrella :) (si le añades azúcar, naranja, limón y unos granos de café tendrías un Queimada Espacial!)

Están genial tus artículos Arturo, estoy impaciente por leer el siguiente :)

Arturo Quirantes

@Bel: Sí, se supone que con enviar la bomba a una zona determinada del sol, todo resuelto. Lo que es una tontería. La reacción nuclear en el sol tiene lugar en su centro. La bomba debería llegar hasta ahí … y cualquier energía generada en el centro del sol tarda !más de 100.000 años! en llegar a la superficie. Lo cierto es que los de la peli no se matan argumentando las cosas, son solamente la excusa para montar la típica historia de “van un puñado de personas en una nave espacial aislada, y resulta que…”

Por otro lado, el agujero negro solamente tiene lugar cuando la masa de la estrella es tres veces superior a la solar. Nuestro sol se convertirá en una enana, algo así como un ascua cósmica.

rafa

una duda tengo después de leer el post, por cierto los dos me han parecido geniales. ahí va la pregunta: si las reservas de torio son varias veces más abundantes que las de uranio y también es un material fisionable, por qué no se utiliza apenas??

Gracias

manel.solis@gmail.com

No se supone que el Sol funciona por fusión y no por fusión? Siendo así, el material necesario no es el uranio (o torio, o lo que sea), sería un isótopo del hidrógeno que es infinitamente más abundante. Por ejemplo, en los océanos. Aún así, me temo que sería mucho menos que insuficiente; el Sol consume unas 600.000.000 toneladas de hidrógeno por segundo y la Tierra son 10 elevado a 24 kgs de masa, si toda la Tierra fuese hidrógeno, seríamos unos pocos segundos de combustión. Es más, teniendo el Sol 5,000 millones de años de antigüedad, unos segundos más o menos no serían ni una pequeña anécdota, no crees?

Respecto a la física de la película, un auténtico espanto. ¡Qué horror!

Deja un comentario

Tu email nunca será mostrado o compartido. No olvides rellenar los campos obligatorios.

Obligatorio
Obligatorio
Obligatorio

Puedes usar las siguientes etiquetas y atributos HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>