Las baterías atómicas que funcionan con la desintegración del plutonio llevan más de sesenta años alimentando marcapasos y sondas espaciales. Pero hay poco material para ellas: en todo el mundo solo se producen unos pocos kilogramos de plutonio-238 al año, y apenas alcanza para las misiones más importantes. Los autores del nuevo trabajo proponen una fuente inesperada: un reactor de fusión que aún no se ha construido, pero que ya está diseñado hasta el último detalle.
Dentro de un reactor así, en la fusión de deuterio y tritio nacen neutrones con una energía de 14 millones de electronvoltios. Cuando estas partículas inciden en materiales especialmente seleccionados —torio, neptunio, protactinio—, hacen que sus núcleos capturen neutrones y se conviertan en isótopos que casi no existen en la naturaleza. Los cálculos con el modelo informático OpenMC muestran que un gigavatio-año de funcionamiento del reactor produce entre 11 y 57 kilogramos de plutonio-236. Un gramo de esta sustancia libera 18 gigajulios de energía en un siglo, como si una diminuta mota calentara un hervidor durante décadas seguidas.
Además del plutonio, el reactor puede producir uranio-232, torio-228, actinio-227 y plomo-210: toda una gama de combustibles que son diez veces más densos en energía que el habitual plutonio-238. Para una nave espacial, esto significa una fuente de electricidad ligera y potente: el actinio-227 y el plomo-210 requieren menos protección contra la radiación que los materiales actuales si la potencia supera unos pocos cientos de vatios. Así, una central de fusión concebida para generar electricidad se convierte de paso en una fábrica de combustible para baterías que funcionarán en relojes, sensores y róveres marcianos.
Por ahora, los reactores de fusión no han salido de los laboratorios, pero el cálculo muestra que una sola central de este tipo podría sustituir a toda una fábrica de producción de isótopos. Y entonces las baterías atómicas dejarán de ser un producto artesanal y se convertirán en una fuente de energía común: silenciosa, duradera y casi eterna.
Un gramo de plutonio-236 libera en cien años tanta energía como la combustión de unos 400 kilogramos de carbón.
En la novela 'El marciano', de Andy Weir, el protagonista utiliza un generador termoeléctrico de radioisótopos de plutonio-238 para calentarse en el desierto marciano: la nueva tecnología haría que estos generadores fueran diez veces más potentes con el mismo peso.