Fusor

Un fusor casero

Un fusor es un dispositivo que utiliza un campo eléctrico para calentar iones a condiciones de fusión nuclear. La máquina induce un voltaje entre dos jaulas de metal, dentro de un vacío. Los iones positivos caen por esta caída de voltaje, aumentando la velocidad. Si chocan en el centro, pueden fusionarse. Este es un tipo de dispositivo de confinamiento electrostático inercial, una rama de la investigación de fusión.

Un fusor Farnsworth-Hirsch es el tipo de fusor más común. Este diseño provino del trabajo de Philo T. Farnsworth en 1964 y Robert L. Hirsch en 1967. William Elmore, James L. Tuck y Ken Watson en el Laboratorio Nacional de Los Álamos habían propuesto previamente una variante del tipo de fusor, aunque nunca construyó la máquina.

Varias instituciones han construido fusores. Estos incluyen instituciones académicas como la Universidad de Wisconsin-Madison, el Instituto de Tecnología de Massachusetts y entidades gubernamentales, como la Organización de Energía Atómica de Irán y la Autoridad de Energía Atómica de Turquía. Los fusores también se han desarrollado comercialmente, como fuentes de neutrones por DaimlerChrysler Aerospace y como método para generar isótopos médicos. Los fusores también se han vuelto muy populares entre aficionados y aficionados. Un número creciente de aficionados ha realizado la fusión nuclear utilizando máquinas fusoras simples. Sin embargo, los fusores no se consideran un concepto viable para la producción de energía a gran escala por parte de los científicos.

Mecanismo

Física subyacente

La fusión tiene lugar cuando los núcleos se acercan a una distancia en la que la fuerza nuclear puede unirlos en un solo núcleo más grande. En oposición a este acercamiento están las cargas positivas en los núcleos, que los fuerzan a separarse debido a la fuerza electrostática. Para producir eventos de fusión, los núcleos deben tener una energía inicial lo suficientemente grande como para permitirles superar esta barrera de Coulomb. Como la fuerza nuclear aumenta con el número de nucleones, protones y neutrones, y la fuerza electromagnética aumenta solo con el número de protones, los átomos más fáciles de fusionar son los isótopos de hidrógeno, deuterio con un neutrón y tritio con dos. Con los combustibles de hidrógeno, se necesitan entre 3 y 10 keV para permitir que se produzca la reacción.

Los enfoques tradicionales de la energía de fusión generalmente han intentado calentar el combustible a temperaturas donde la distribución de Maxwell-Boltzmann de sus energías resultantes es lo suficientemente alta como para que algunas de las partículas en la cola larga tengan la energía requerida. Lo suficientemente alto en este caso es tal que la velocidad de las reacciones de fusión produce suficiente energía para compensar las pérdidas de energía en el medio ambiente y, por lo tanto, calentar el combustible circundante a las mismas temperaturas y producir una reacción autosostenida conocida como ignición. Los cálculos muestran que esto ocurre a aproximadamente 50 millones de kelvin (K), aunque en las máquinas prácticas son deseables números más altos del orden de 100 millones K. Debido a las temperaturas extremadamente altas, las reacciones de fusión también se denominan termonucleares.

Cuando los átomos se calientan a temperaturas correspondientes a miles de grados, los electrones se liberan cada vez más de su núcleo. Esto conduce a un estado de la materia similar a un gas conocido como plasma, que consta de núcleos libres conocidos como iones y sus electrones anteriores. Como un plasma consiste en cargas de movimiento libre, puede controlarse mediante campos magnéticos y eléctricos. Los dispositivos de fusión utilizan esta capacidad para retener el combustible a millones de grados.

Concepto fusor

El fusor forma parte de una clase más amplia de dispositivos que intenta proporcionar al combustible energías relevantes para la fusión mediante la aceleración directa de los iones entre sí. En el caso del fusor, esto se logra con fuerzas electrostáticas. Por cada voltio con el que se acelera un ion de ±1 carga, gana 1 electrónvoltio de energía. Para alcanzar los ~10 keV requeridos, se requiere un voltaje de 5 kV, aplicado a ambas partículas. A modo de comparación, el cañón de electrones en un tubo de rayos catódicos de televisión típico es del orden de 3 a 6 kV, por lo que la complejidad de dicho dispositivo es bastante limitada. Por diversas razones, se utilizan energías del orden de 15 keV. Esto corresponde a la energía cinética promedio a una temperatura de aproximadamente 174 millones de Kelvin, una temperatura de plasma de fusión de confinamiento magnético típica.

El problema con este enfoque de fusión de haces en colisión, en general, es que lo más probable es que los iones nunca choquen entre sí, sin importar la precisión con la que se apunten. Incluso la desalineación más pequeña hará que las partículas se dispersen y, por lo tanto, no se fusionen. Es simple demostrar que la probabilidad de dispersión es muchos órdenes de magnitud más alta que la tasa de fusión, lo que significa que la gran mayoría de la energía suministrada a los iones se desperdiciará y las reacciones de fusión que ocurran no pueden compensar estas pérdidas. Para tener energía positiva, un dispositivo de fusión debe reciclar estos iones nuevamente en la masa de combustible para que tengan miles o millones de oportunidades de fusionarse, y su energía debe retenerse tanto como sea posible durante este período.

El fusor intenta cumplir con este requisito a través de la disposición esférica de su sistema de rejilla del acelerador. Los iones que no logran fusionarse pasan por el centro del dispositivo y regresan al acelerador en el lado más alejado, donde son acelerados nuevamente hacia el centro. No se pierde energía en esta acción y, en teoría, suponiendo que los cables de la rejilla sean infinitamente delgados, los iones pueden circular para siempre sin necesidad de energía adicional. Incluso aquellos que se dispersan simplemente tomarán una nueva trayectoria, saldrán de la cuadrícula en algún punto nuevo y acelerarán de nuevo hacia el centro, proporcionando la circulación que se requiere para que finalmente se produzca un evento de fusión.

Mecanismo básico de fusión en fusores. (1) El fusor contiene dos jaulas de alambre concéntrico: la cátodo está dentro del ánodo. (2) Los iones positivos se sienten atraídos por la cátodo interior, caen por la caída del voltaje y ganan energía. (3) Los iones pierden la jaula interior y entran en el área de reacción neutral. (4) Los iones pueden chocar en el centro y pueden fusionarse.

Pérdidas

Es importante tener en cuenta la secuencia de inicio real de un fusor para comprender la operación resultante. Normalmente, el sistema se bombea al vacío y luego se coloca una pequeña cantidad de gas dentro de la cámara de vacío. Este gas se esparcirá hasta llenar el volumen. Cuando se aplica voltaje a los electrodos, los átomos entre ellos experimentarán un campo que hará que se ionicen y comiencen a acelerar hacia adentro. Como los átomos se distribuyen al azar para comenzar, la cantidad de energía que ganarán difiere; los átomos inicialmente cerca del ánodo ganarán una gran parte del voltaje aplicado, digamos 15 keV. Los que inicialmente están cerca del cátodo obtendrán mucha menos energía, posiblemente demasiado baja para fusionarse con sus contrapartes en el lado más alejado del área de reacción central.

También es importante tener en cuenta que los átomos de combustible dentro del área interna durante el período de arranque no se ionizan. Los iones acelerados se dispersan con estos y pierden su energía, mientras ionizan el átomo anteriormente frío. Este proceso, y la dispersión de otros iones, hace que las energías de los iones se distribuyan aleatoriamente y el combustible adopte rápidamente una distribución no térmica. Por esta razón, la energía necesaria en un sistema fusor es mayor que en uno donde el combustible se calienta por algún otro método, ya que parte se "perderá" durante el inicio.

Los electrodos reales no son infinitamente delgados, y el potencial de dispersión de los cables o incluso la captura de los iones dentro de los electrodos es un problema importante que provoca grandes pérdidas por conducción. Estas pérdidas pueden ser al menos cinco órdenes de magnitud superiores a la energía liberada por la reacción de fusión, incluso cuando el fusor está en modo estrella, lo que minimiza estas reacciones.

También existen muchos otros mecanismos de pérdida. Estos incluyen el intercambio de carga entre iones de alta energía y partículas neutras de baja energía, lo que hace que el ion capture el electrón, se vuelva eléctricamente neutro y luego abandone el fusor ya que ya no se acelera de regreso a la cámara. Esto deja atrás un átomo recién ionizado de menor energía y, por lo tanto, enfría el plasma. Las dispersiones también pueden aumentar la energía de un ion que le permite moverse más allá del ánodo y escapar, en este ejemplo, cualquier cosa por encima de 15 keV.

Además, la dispersión de los iones y, en especial, las impurezas que quedan en la cámara, conducen a un Bremsstrahlung significativo, que crea rayos X que extraen energía del combustible. Este efecto crece con la energía de las partículas, lo que significa que el problema se vuelve más pronunciado a medida que el sistema se acerca a las condiciones operativas relevantes para la fusión.

Como resultado de estos mecanismos de pérdida, ningún fusor se ha acercado jamás a la producción de energía de equilibrio y parece que nunca podrá hacerlo.

Las fuentes comunes de alto voltaje son las fuentes de alto voltaje flyback ZVS y los transformadores de letreros de neón. También se le puede llamar acelerador de partículas electrostáticas.

Historia

U.S. Patent 3,386,883 – fusor – Imagen de la patente de Farnsworth, el 4 de junio de 1968. Este dispositivo tiene una jaula interna para hacer el campo, y cuatro cañones en el exterior.

El fusor fue concebido originalmente por Philo T. Farnsworth, mejor conocido por su trabajo pionero en televisión. A principios de la década de 1930, investigó varios diseños de tubos de vacío para su uso en televisión y encontró uno que produjo un efecto interesante. En este diseño, al que llamó 'multipactor', los electrones que se movían de un electrodo a otro se detuvieron en pleno vuelo con la aplicación adecuada de un campo magnético de alta frecuencia. La carga se acumularía entonces en el centro del tubo, lo que provocaría una gran amplificación. Desafortunadamente, también condujo a una gran erosión en los electrodos cuando los electrones eventualmente los golpearon, y hoy en día, el efecto multipactor generalmente se considera un problema que debe evitarse.

Lo que le interesó particularmente a Farnsworth sobre el dispositivo fue su capacidad para enfocar electrones en un punto particular. Uno de los mayores problemas en la investigación de la fusión es evitar que el combustible caliente golpee las paredes del contenedor. Si se permite que esto suceda, el combustible no puede mantenerse lo suficientemente caliente para que ocurra la reacción de fusión. Farnsworth razonó que podía construir un sistema de confinamiento de plasma electrostático en el que el 'muro' Los campos del reactor eran electrones o iones mantenidos en su lugar por el multipactor. Entonces se podría inyectar combustible a través de la pared y, una vez dentro, no podría escapar. Llamó a este concepto electrodo virtual, y al sistema como un todo el fusor.

Diseño

Los diseños de fusores originales de Farnsworth se basaban en disposiciones cilíndricas de electrodos, como los multipactores originales. El combustible se ionizó y luego se disparó desde pequeños aceleradores a través de orificios en los electrodos (físicos) externos. Una vez que atravesaron el orificio, fueron acelerados hacia el área de reacción interna a alta velocidad. La presión electrostática de los electrodos cargados positivamente mantendría el combustible fuera de las paredes de la cámara, y los impactos de los iones nuevos mantendrían el plasma más caliente en el centro. Se refirió a esto como confinamiento electrostático inercial, un término que se sigue utilizando hasta el día de hoy. El voltaje entre los electrodos debe ser de al menos 25 000 voltios para que se produzca la fusión.

Trabajar en los laboratorios de Farnsworth Television

Todo este trabajo se llevó a cabo en los laboratorios de Farnsworth Television, que ITT Corporation compró en 1949 como parte de su plan para convertirse en la próxima RCA. Sin embargo, un proyecto de investigación de fusión no se consideró inmediatamente rentable. En 1965, la junta directiva comenzó a pedirle a Harold Geneen que vendiera la división Farnsworth, pero su presupuesto de 1966 fue aprobado con fondos hasta mediados de 1967. Se rechazaron más fondos y eso puso fin a los experimentos de fusión de ITT.

Las cosas cambiaron drásticamente con la llegada de Robert Hirsch y la introducción de la patente modificada del fusor de Hirsch-Meeks. Los nuevos fusores basados en el diseño de Hirsch se construyeron por primera vez entre 1964 y 1967. Hirsch publicó su diseño en un artículo en 1967. Su diseño incluía haces de iones para disparar iones a la cámara de vacío.

Luego, el equipo recurrió a la AEC, entonces a cargo de la financiación de la investigación de fusión, y les proporcionó un dispositivo de demostración montado en un carrito de servicio que producía más fusión que cualquier dispositivo "clásico" existente. dispositivo. Los observadores se sobresaltaron, pero el momento era malo; El mismo Hirsch había revelado recientemente el gran progreso que estaban haciendo los soviéticos utilizando el tokamak. En respuesta a este sorprendente desarrollo, la AEC decidió concentrar la financiación en grandes proyectos de tokamak y reducir el respaldo a conceptos alternativos.

Acontecimientos recientes

George H. Miley de la Universidad de Illinois volvió a examinar el fusor y lo volvió a introducir en el campo. Desde entonces, ha persistido un interés bajo pero constante en el fusor. Un avance importante fue la exitosa introducción comercial de un generador de neutrones basado en un fusor. Desde 2006 hasta su muerte en 2007, Robert W. Bussard dio charlas sobre un reactor de diseño similar al fusor, ahora llamado polywell, que afirmó que sería capaz de generar energía útil. Más recientemente, el fusor ha ganado popularidad entre los aficionados, que los eligen como proyectos domésticos debido a sus requisitos relativamente bajos de espacio, dinero y energía. Una comunidad en línea de "fusionistas", The Open Source Fusor Research Consortium, o Fusor.net, se dedica a informar sobre los desarrollos en el mundo de los fusores y ayudar a otros aficionados en sus proyectos. El sitio incluye foros, artículos y trabajos realizados sobre el fusor, incluida la patente original de Farnsworth, así como la patente de Hirsch de su versión de la invención.

Fusión en fusores

Fusión básica

Las secciones transversales de diferentes reacciones de fusión

La fusión nuclear se refiere a las reacciones en las que los núcleos más ligeros se combinan para convertirse en núcleos más pesados. Este proceso transforma la masa en energía que, a su vez, puede capturarse para generar energía de fusión. Se pueden fusionar muchos tipos de átomos. Los más fáciles de fusionar son el deuterio y el tritio. Para que se produzca la fusión, los iones deben estar a una temperatura de al menos 4 keV (kiloelectronvoltios), o alrededor de 45 millones de kelvin. La segunda reacción más fácil es fusionar el deuterio consigo mismo. Debido a que este gas es más barato, es el combustible comúnmente utilizado por los aficionados. La facilidad para realizar una reacción de fusión se mide por su sección transversal.

Potencia neta

En tales condiciones, los átomos se ionizan y forman un plasma. La energía generada por fusión, dentro de una nube de plasma caliente, se puede encontrar con la siguiente ecuación.

Pfusión=nAnB.. σ σ vA,B.. Efusión,{displaystyle P_{text{fusion}=n_{A}n_{B}langle sigma v_{A,B}rangle E_{text{fusion}}}

dónde

Pfusión{displaystyle P_{text{fusion}} es la densidad de potencia de fusión (energía por tiempo por volumen),

n es la densidad número de especies A o B (partículas por volumen),

.. σ σ vA,B.. {displaystyle langle sigma V_{A,B}rangle } es el producto de la sección transversal de colisión σ (que depende de la velocidad relativa) y la velocidad relativa v de las dos especies, mediadas sobre todas las velocidades de partículas en el sistema,

Efusión{displaystyle E_{text{fusion}} es la energía liberada por una sola reacción de fusión.

Esta ecuación muestra que la energía varía con la temperatura, la densidad, la velocidad de la colisión y el combustible utilizado. Para alcanzar la potencia neta, las reacciones de fusión deben ocurrir lo suficientemente rápido como para compensar las pérdidas de energía. Cualquier planta de energía que use fusión se mantendrá en esta nube caliente. Las nubes de plasma pierden energía por conducción y radiación. La conducción es cuando los iones, electrones o neutros tocan una superficie y se escapan. La energía se pierde con la partícula. La radiación es cuando la energía sale de la nube como luz. La radiación aumenta a medida que aumenta la temperatura. Para obtener energía neta de la fusión, debe superar estas pérdidas. Esto conduce a una ecuación para la potencia de salida.

PFuera.=.. captura()Pfusión− − Pconducción− − Pradiación).{displaystyle P_{text{out}=eta {text{capture} {text{fusion}}-P_{text{conduction}-P_{text{radiation}}}

donde:

. es la eficiencia,

Pconducción{displaystyle P_{text{conduction}} es el poder de las pérdidas de conducción como hojas de masa cargadas de energía,

Pradiación{displaystyle P_{text{radiation}} es el poder de las pérdidas de radiación como las hojas de energía como luz,

PFuera.{displaystyle P_{text{out}} es la potencia neta de la fusión.

John Lawson usó esta ecuación para estimar algunas condiciones para la potencia neta en función de una nube maxwelliana. Esto se convirtió en el criterio de Lawson. Los fusores suelen sufrir pérdidas de conducción debido a que la jaula de alambre se encuentra en el camino del plasma recirculante.

En fusores

En el diseño original del fusor, varios aceleradores de partículas pequeñas, esencialmente tubos de TV sin los extremos, inyectan iones a un voltaje relativamente bajo en una cámara de vacío. En la versión Hirsch del fusor, los iones se producen ionizando un gas diluido en la cámara. En cualquiera de las dos versiones hay dos electrodos esféricos concéntricos, el interior cargado negativamente con respecto al exterior (a unos 80 kV). Una vez que los iones entran en la región entre los electrodos, son acelerados hacia el centro.

En el fusor, los iones son acelerados a varios keV por los electrodos, por lo que no es necesario el calentamiento como tal (siempre y cuando los iones se fusionen antes de perder su energía por cualquier proceso). Mientras que 45 megakelvins es una temperatura muy alta según cualquier estándar, el voltaje correspondiente es de solo 4 kV, un nivel que se encuentra comúnmente en dispositivos como letreros de neón y televisores CRT. En la medida en que los iones permanezcan en su energía inicial, la energía se puede ajustar para aprovechar el pico de la sección transversal de la reacción o para evitar reacciones desventajosas (por ejemplo, que producen neutrones) que podrían ocurrir a energías más altas.

Se han realizado varios intentos para aumentar la tasa de ionización del deuterio, incluidos los calentadores dentro de los "cañones de iones" (similares al "cañón de electrones" que constituye la base de los televisores de estilo antiguo). tubos de visualización), así como dispositivos de tipo magnetrón (que son las fuentes de energía para los hornos de microondas), que pueden mejorar la formación de iones utilizando campos electromagnéticos de alto voltaje. Se puede esperar que cualquier método que aumente la densidad de iones (dentro de límites que preservan el camino sin media de iones), o la energía de iones, mejore el rendimiento de la fusión, medido típicamente en el número de neutrones producidos por segundo.

La facilidad con la que se puede aumentar la energía de los iones parece ser particularmente útil cuando la "alta temperatura" Se consideran reacciones de fusión, como la fusión protón-boro, que tiene abundante combustible, no requiere tritio radiactivo y no produce neutrones en la reacción primaria.

Consideraciones comunes

Modos de funcionamiento

Farnsworth–Hirsch fusor durante la operación en el llamado "modo estrella" caracterizado por "rayos" de plasma brillante que parecen emanar de las brechas en la red interior.

Los fusores tienen al menos dos modos de funcionamiento (posiblemente más): modo estrella y modo halo. El modo halo se caracteriza por un amplio brillo simétrico, con uno o dos haces de electrones saliendo de la estructura. Hay poca fusión. El modo halo ocurre en tanques de mayor presión y, a medida que mejora el vacío, el dispositivo cambia al modo estrella. El modo estrella aparece como haces de luz brillantes que emanan del centro del dispositivo.

Densidad de potencia

Debido a que el campo eléctrico creado por las jaulas es negativo, no puede atrapar simultáneamente iones cargados positivamente y electrones negativos. Por lo tanto, debe haber algunas regiones de acumulación de carga, lo que dará como resultado un límite superior en la densidad alcanzable. Esto podría colocar un límite superior en la densidad de potencia de la máquina, lo que puede mantenerla demasiado baja para la producción de energía.

Termalización de las velocidades de los iones

Cuando caen por primera vez en el centro del fusor, todos los iones tendrán la misma energía, pero la distribución de velocidades se aproximará rápidamente a una distribución de Maxwell-Boltzmann. Esto ocurriría a través de simples colisiones de Coulomb en cuestión de milisegundos, pero las inestabilidades de haz a haz ocurrirán órdenes de magnitud aún más rápido. En comparación, cualquier ion dado requerirá unos minutos antes de sufrir una reacción de fusión, por lo que la imagen monoenergética del fusor, al menos para la producción de energía, no es apropiada. Una consecuencia de la termalización es que algunos de los iones ganarán suficiente energía para salir del pozo de potencial, llevándose consigo su energía, sin haber sufrido una reacción de fusión.

Electrodos

Imagen mostrando un diseño de red diferente.

Hay una serie de desafíos sin resolver con los electrodos en un sistema de alimentación de fusor. Para empezar, los electrodos no pueden influir en el potencial dentro de sí mismos, por lo que a primera vista parecería que el plasma de fusión estaría en contacto más o menos directo con el electrodo interior, lo que provocaría la contaminación del plasma y la destrucción del electrodo. Sin embargo, la mayor parte de la fusión tiende a ocurrir en microcanales formados en áreas de potencial eléctrico mínimo, vistos como "rayos" visibles. penetrando el núcleo. Estos se forman porque las fuerzas dentro de la región corresponden a "órbitas" aproximadamente estables. Aproximadamente el 40% de los iones de alta energía en una red típica que opera en modo estrella pueden estar dentro de estos microcanales. No obstante, las colisiones de la red siguen siendo el principal mecanismo de pérdida de energía para los fusores Farnsworth-Hirsch. Para complicar las cosas está el desafío de enfriar el electrodo central; cualquier fusor que produzca suficiente energía para hacer funcionar una planta de energía parece destinado a destruir también su electrodo interno. Como una limitación fundamental, cualquier método que produzca un flujo de neutrones que se capture para calentar un fluido de trabajo también bombardeará sus electrodos con ese flujo, calentándolos también.

Los intentos de resolver estos problemas incluyen el sistema Polywell de Bussard, D. C. Barnes' el enfoque modificado de la trampa de Penning y el fusor de la Universidad de Illinois, que retiene las rejillas pero intenta concentrar más estrechamente los iones en microcanales para tratar de evitar pérdidas. Si bien los tres son dispositivos de confinamiento electrostático inercial (IEC), solo el último es en realidad un 'fusor'.

Radiación

Las partículas cargadas irradiarán energía en forma de luz cuando cambien de velocidad. Esta tasa de pérdida se puede estimar para partículas no relativistas utilizando la fórmula de Larmor. Dentro de un fusor hay una nube de iones y electrones. Estas partículas acelerarán o desacelerarán a medida que se mueven. Estos cambios de velocidad hacen que la nube pierda energía en forma de luz. La radiación de un fusor puede estar (al menos) en el espectro visible, ultravioleta y de rayos X, según el tipo de fusor utilizado. Estos cambios de velocidad pueden deberse a interacciones electrostáticas entre partículas (ion a ion, ion a electrón, electrón a electrón). Esto se conoce como radiación bremsstrahlung y es común en los fusores. Los cambios en la velocidad también pueden deberse a interacciones entre la partícula y el campo eléctrico. Como no hay campos magnéticos, los fusores no emiten radiación de ciclotrón a bajas velocidades ni radiación de sincrotrón a altas velocidades.

En Limitaciones fundamentales de los sistemas de fusión de plasma que no están en equilibrio termodinámico, Todd Rider argumenta que un plasma isotrópico casi neutro perderá energía debido a Bremsstrahlung a un ritmo prohibitivo para cualquier combustible que no sea D-T (o posiblemente D-D o D-He3). Este documento no es aplicable a la fusión IEC, ya que un plasma casi neutro no puede ser contenido por un campo eléctrico, que es una parte fundamental de la fusión IEC. Sin embargo, en un artículo anterior, "Una crítica general de los sistemas de fusión por confinamiento electrostático inercial", Rider aborda los dispositivos IEC comunes directamente, incluido el fusor. En el caso del fusor, los electrones generalmente se separan de la masa del combustible aislado cerca de los electrodos, lo que limita la tasa de pérdida. Sin embargo, Rider demuestra que los fusores prácticos funcionan en una variedad de modos que conducen a pérdidas y mezclas de electrones significativas o, alternativamente, a densidades de potencia más bajas. Esto parece ser una especie de catch-22 que limita la salida de cualquier sistema tipo fusor.

Seguridad

Hay varias consideraciones clave de seguridad relacionadas con la construcción y el funcionamiento de un fusor. Primero, está el alto voltaje involucrado. En segundo lugar, están las emisiones de rayos X y de neutrones que son posibles. También están las consideraciones de publicidad/desinformación con las autoridades locales y reguladoras.

Aplicaciones comerciales

Fuente de neutrones

Se ha demostrado que el fusor es una fuente de neutrones viable. Los fusores típicos no pueden alcanzar flujos tan altos como los reactores nucleares o las fuentes de aceleradores de partículas, pero son suficientes para muchos usos. Es importante destacar que el generador de neutrones se coloca fácilmente en una mesa de trabajo y se puede apagar con solo presionar un interruptor. Se desarrolló un fusor comercial como negocio secundario dentro de DaimlerChrysler Aerospace – Space Infrastructure, Bremen, entre 1996 y principios de 2001. Después de que el proyecto finalizó de manera efectiva, el exgerente del proyecto estableció una empresa que se llama NSD-Fusion. Hasta la fecha, el flujo de neutrones más alto logrado por un dispositivo tipo fusor ha sido de 3 × 10¹¹ neutrones por segundo con la reacción de fusión deuterio-deuterio.

Isótopos médicos

Las nuevas empresas comerciales han utilizado los flujos de neutrones generados por los fusores para generar Mo-99, un isótopo utilizado para la atención médica.

Patentes

• Bennett, W. H., U.S. Patent 3,120,475, febrero de 1964. (Poder termonuclear).
• P. T. Farnsworth, U.S. Patent 3,258,402, junio 1966 (Secreción eléctrica: interacción nuclear).
• P. T. Farnsworth, U.S. Patent 3,386,883. Junio de 1968 (método y aparato).
• Hirsch, Robert, U.S. Patent 3,530,036. Septiembre de 1970 (Apparatus).
• Hirsch, Robert, U.S. Patent 3,530,497. Septiembre de 1970 (Aparato generador — Hirsch/Meeks).
• Hirsch, Robert, U.S. Patent 3,533,910. Octubre de 1970 (Fuente litio-Ion).
• Hirsch, Robert, U.S. Patent 3,655,508. Abril de 1972 (Reducir fuga de plasma).
• P. T. Farnsworth, U.S. Patent 3,664,920. Mayo de 1972 (contención electrónica).
• R. W. Bussard, "Método y aparato para controlar partículas cargadas", U.S. Patent 4,826,646, mayo de 1989 (Método y aparato - campos de rejilla magnética).
• R. W. Bussard, "Método y aparato para crear y controlar reacciones de fusión nuclear", U.S. Patent 5,160,695, noviembre de 1992 (Método y aparato - ondas acústicas de Ion).