Ingeniería

Nuevo experimento de sonofusión produce resultados sin fuente de neutrones externa


Los resultados obtenidos por este grupo de especialistas, del Instituto Politécnico de Rensselaer, la Universidad Purdue y la Academia de Ciencias Rusa, tratan sobre una de las preguntas más prominentes surgidas después de la publicación de los resultados anteriores del equipo investigador, en 2004, sugiriendo que la "sonofusión" sería un método viable de producir neutrones para una amplia variedad de aplicaciones.

Bombardeando una mezcla especial de acetona y benceno con ondas sonoras oscilantes, los investigadores causaron que las burbujas en la mezcla se expandieran y colapsaran entonces bruscamente. Esta técnica, que ha sido denominada "sonofusión", produce una onda de choque que tiene el potencial de fusionar núcleos atómicos, según el equipo de científicos.

La señal de que la fusión ha ocurrido es la producción de neutrones. Se criticaron los experimentos anteriores porque los investigadores usaron una fuente externa de neutrones para producir las burbujas, y algunos han sugerido que los neutrones detectados como evidencia de la fusión podrían haber provenido de esa fuente externa.

"Para atender a la preocupación sobre el uso de una fuente externa de neutrones, encontramos una manera diferente de realizar el experimento", explica Richard T. Lahey Jr., profesor de Ingeniería en el Rensselaer. "La diferencia principal aquí está en que no usamos una fuente externa de neutrones para disparar la reacción".

En el nuevo esquema experimental los investigadores disolvieron uranio natural en la solución, lo que produce burbujas debido a la desintegración nuclear. "Esto obvia completamente la necesidad de usar una fuente externa de neutrones, resolviendo cualquier confusión remanente asociada con la posible influencia de neutrones externos", explica Robert Block, profesor emérito de ingeniería nuclear en Rensselaer y también coautor del estudio.

El experimento fue diseñado específicamente para estudiar un problema de investigación fundamental, no para hacer un aparato que fuese capaz de producir energía, advierte Block. En esta fase, el nuevo artefacto usa mucha más energía que la que libera, pero podría resultar una fuente barata y portátil de neutrones para sensores y aplicaciones de imágenes.

Para verificar la presencia de fusión, los investigadores usaron tres detectores de neutrones independientes y un detector de rayos gamma. Los cuatro detectores produjeron los mismos resultados: un incremento estadísticamente significativo, en comparación con los niveles de fondo, en la cantidad de emisiones nucleares atribuidas a la sonofusión.

Como verificación adicional, se repitieron los experimentos con los detectores a dos veces la distancia original del aparato, donde la cantidad de neutrones disminuyó en un factor de aproximadamente cuatro. Estos resultados son consecuentes con lo que sería predicho por la "ley del inverso del cuadrado de la distancia", lo que proporciona evidencia adicional de que los neutrones de fusión eran de hecho producidos dentro del aparato, según los investigadores.


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