Ejercicio4

Calcule la energía que se libera en la cadena protón-protón cuando se forma un núcleo de helio. Teniendo en cuenta que un vaso de agua contiene, aproximadamente, $17\,\text{mol}$ de agua, ¿cuánta energía se puede extraer del hidrógeno que hay en el agua de un vaso mediante la cadena protón-protón?

Desgraciadamente, en la Tierra no se pueden alcanzar las condiciones de temperatura y presión que hay en el Sol, por eso, en los reactores de fusión se utilizan los isótopos del hidrógeno: el deuterio (${}^{2}_{1}\text{H}$) y el tritio (${}^{3}_{1}\text{H}$). La abundancia relativa del deuterio es de un $0{,}001\%$, mientras que la del tritio es prácticamente nula (en la Tierra hay unos $20\,\text{kg}$ de tritio natural). Para generar tritio, se utiliza litio 6 (${}^{6}_{3}\text{Li}$) obtenido a partir de reactores nucleares de fisión. El tritio se obtiene bombardeando núcleos de litio 6 con neutrones. Escriba la reacción nuclear sabiendo que el resultado es la formación de tritio y partículas alfa. Se ha afirmado que la fusión nuclear es una energía limpia porque la reacción de la cadena protón-protón no genera residuos radiactivos. Ahora bien, en el proceso de fusión del deuterio y del tritio se liberan neutrones con una energía capaz de volver radiactivos los materiales circundantes. Diga si la fusión nuclear es una fuente de energía limpia e inagotable y justifique la respuesta.