Fusión nuclear: por qué en la Tierra debe ser 10 veces más caliente que el Sol

Más caliente que el Sol y siempre a 30 años de distancia

Para lograr fusión en la Tierra, calentamos el combustible a 10 veces la temperatura del centro del Sol. El núcleo solar ronda los 15 millones de grados Celsius. Las máquinas de fusión más comunes en la Tierra calientan combustible a unos 150 millones de grados Celsius. ¿Por qué necesitaríamos más calor que el propio Sol?

Viejo chiste entre científicos: la energía de fusión siempre está a 30 años. Escribe "la fusión siempre está" en Google: aparece "a 30 años de distancia". La fusión nuclear hace brillar al Sol: núcleos ligeros se unen y liberan energía. Una central de fusión haría lo mismo en la Tierra: convertir esa energía en electricidad.

En diciembre de 2022, un laboratorio láser californiano anunció un experimento de fusión que liberó más energía que el láser entregó al combustible. Los titulares mundiales lo llamaron un avance decisivo. En 2026, China construye una máquina para demostrar que la fusión genera energía hacia 2030. Una startup estadounidense tiene contrato para conectar una planta de fusión a la red a fines de 2028.

ITER, el mayor proyecto de fusión del mundo, en Francia, planea usar combustible real de fusión en 2039. ¿La fusión está casi aquí o faltan 30 años? ¿Es justo el chiste? ¿Lo explica todo ese calor? Si el Sol necesita solo 15 millones de grados, ¿por qué nosotros necesitamos 150?

El Sol solo necesita 15 millones de °C

El problema: los núcleos atómicos se repelen. Cada núcleo tiene carga positiva y las cargas iguales se repelen. Para fusionarse, dos núcleos deben acercarse pese a esa repulsión; cuanto más caliente el combustible, más rápido se mueven y más se acercan. Según la física clásica, los protones del núcleo solar son demasiado lentos para acercarse tanto.

Con esas reglas, el Sol no debería brillar. Lo salva el efecto túnel cuántico. En los átomos, una partícula sin energía para superar una barrera aún puede aparecer al otro lado. Como una pelota demasiado lenta para subir una colina que a veces aparece más allá.

Incluso el primer paso de la cadena solar exige otro evento raro: 1 de los 2 protones debe volverse neutrón justo a tiempo. Un protón típico del núcleo espera unos 10 mil millones de años para fusionarse. ¿Cómo brilla tanto el Sol? La gravedad comprime su núcleo a unos 150 gramos por centímetro cúbico.

Casi 8 veces más denso que el oro. Su enorme núcleo hace que hasta una reacción muy rara ocurra muchísimas veces por segundo. Un metro cúbico del núcleo solar produce solo 250 a 300 vatios de calor. Es como un montón de estiércol igual de grande, y menos que un cuerpo humano.

El Sol no es un horno feroz, sino lento, unido por gravedad y con miles de millones de años. En Tierra no tenemos nada de eso: ni gravedad aplastante, ni núcleo estelar ni miles de millones de años. Lo pagamos con temperatura.

Por qué la Tierra necesita 150 millones de °C

En Tierra, la reacción más fácil es entre dos formas pesadas de hidrógeno. El deuterio es hidrógeno con un neutrón extra, extraíble del agua. El tritio tiene 2 neutrones extra y es muy escaso en el mundo. Al fusionarse, forman un núcleo de helio y un neutrón muy energético.

Para que ocurra con frecuencia, el combustible debe calentarse a unos 150 millones de grados Celsius. A ese calor no queda gas común. Los electrones se liberan: queda una sopa caliente de electrones libres y núcleos cargados, un estado llamado plasma. Has visto plasma en rayos y neón; en una máquina de fusión es mucho más caliente y el hidrógeno queda en núcleos desnudos.

Pero el calor solo no basta. En 1955, el físico John Lawson calculó qué necesita el combustible para que la fusión dé más energía que la que consume el calentamiento. Su respuesta multiplica 3 cosas: densidad, temperatura y tiempo de retención del calor. Esta medida de 3 partes se llama producto triple; su mínimo es el criterio de Lawson.

Una fogata sigue encendida si está caliente, la leña está apretada y no pierde calor tan rápido. CEA, agencia francesa de energía atómica, sitúa la temperatura ideal de un tokamak, una máquina de fusión con forma de dona, entre 150 y 200 millones de grados. El plasma debe retener energía más de un segundo.

Un segundo parece poco con combustible 10 veces más caliente que el núcleo solar. En mayo de 2025, el Wendelstein 7-X de Alemania logró récord mundial del producto triple: plasma retenido 43 segundos. Son pasos hacia el objetivo, no el objetivo.

¿Cómo contener 150 millones de °C?

¿Cómo sostener algo a 150 millones de grados? Ningún material puede tocarlo. La mayoría de los laboratorios eligió imanes. El plasma tiene partículas cargadas, que siguen las líneas del campo magnético.

Un tokamak es una cámara de vacío en forma de dona con imanes potentes que mantienen el plasma lejos de las paredes. El nombre ruso abrevia "cámara toroidal con bobinas magnéticas". Pero el plasma no está quieto. Se retuerce, se abulta y se escapa, como gelatina en la mano.

Remolinos y oscilaciones repentinas del plasma, llamados turbulencia e inestabilidades, llevan el calor hacia las paredes. En 1982, investigadores del ASDEX, cerca de Múnich, Alemania, hallaron un estado que retenía mejor el calor: modo de alto confinamiento, o H-mode. Pero H-mode provoca estallidos en el borde del plasma, llamados modos localizados de borde, o ELM.

En una máquina como ITER, podrían fundir partes de la pared. Otra forma: un láser aplasta una cápsula de combustible tan rápido que arde antes de dispersarse. Se llama confinamiento inercial y volveremos a ello.

1968: el donut soviético

Durante años, la fusión magnética tuvo dificultades. En Princeton, los estelarizadores, otra clase de máquina de fusión magnética, no lograban superar el millón de grados ni retener el calor más de una milésima de segundo. En agosto de 1968, científicos de fusión de todo el mundo se reunieron en Novosibirsk, Siberia.

Un equipo soviético dirigido por Lev Artsimovich informó que su tokamak T-3 superó 10 millones de grados. Y retuvo el calor decenas de milisegundos. Muchos científicos occidentales no lo creyeron. Según la historia de ITER, Mel Gottlieb, jefe del laboratorio de Princeton, dijo a Artsimovich: "¡Esto no es posible!"

ITER describe el resultado soviético como un trueno. En plena Guerra Fría, científicos británicos fueron a Moscú para medirlo ellos mismos. La Autoridad británica de Energía Atómica lo llama "una brecha casi inédita en el 'Telón de Acero'". Un equipo del Laboratorio Culham, en Inglaterra, llegó en primavera de 1969.

Llevaron unas 5 toneladas de equipo, incluido su láser. Usaron dispersión de Thomson: el láser se dispersa en el plasma y revela la temperatura electrónica. A comienzos de agosto ya habían hecho unos 88 disparos. Mike Forrest dijo después: "Teníamos un poco de miedo".

Las temperaturas medidas rondaban los 10 millones de grados. Publicaron los resultados en Nature en 1969. La afirmación soviética se confirmó. Princeton convirtió un estelarizador en tokamak e igualó el resultado soviético unos seis meses después.

Laboratorios de Estados Unidos, Francia, Japón y Alemania adoptaron tokamaks. Ganó la dona, e ITER también es un tokamak. Con un diseño que funcionaba, crecieron el optimismo y los planes.

De dónde salió realmente lo de “30 años”

En julio de 1976, la Administración estadounidense de Investigación y Desarrollo Energético, ERDA, publicó un plan de fusión. Un año después, ERDA pasó al nuevo Departamento de Energía. El plan propuso cinco fechas, no una. Trazaba cinco rutas de financiamiento, Logic One a Logic Five, e indicaba cuándo cada una llevaría a un reactor de demostración.

Un reactor de demostración, DEMO, es una planta que, tras los experimentos, muestra que la fusión puede producir energía. Arriba estaba Logic Five, "máximo esfuerzo efectivo", donde "todas las solicitudes razonables se atienden de inmediato". Esa ruta buscaba una planta de demostración hacia 1990. Logic Four, "acelerada", apuntaba a principios o mediados de los 90.

Logic Three, "agresiva", era el plan de referencia: reactor de demostración en 1998. El informe cifró esa ruta en unos 15,5 mil millones de dólares de 1978, desde 1978 hasta arrancar el reactor de demostración. Su gasto anual subiría de unos 160 millones de dólares en 1976 a unos 1.000 millones anuales a mediados de los 90. Logic Two, "expansión moderada", preveía que un reactor de demostración operara a principios del siglo XXI.

Logic One: investigación a nivel fijo, "para desarrollar comprensión básica". Para esa ruta no hubo fecha. Decía: "Si ese ritmo continuaba, quizá nunca se construiría un sistema práctico de energía de fusión". El plan de 1976 no era una predicción: era un menú con una fecha por precio.

El Congreso eligió la ruta rápida, al menos en el papel. En octubre de 1980, la Ley de Ingeniería de Energía de Fusión Magnética fijó una planta de demostración como meta para el cambio de siglo. Dean la llamó un esfuerzo de 20 mil millones de dólares y 20 años. Pero Stephen Dean escribió en 2004, en su historia del programa estadounidense: "Las disposiciones de la Ley nunca se aplicaron".

Dean describe un programa "en descenso desde 1980". A mediados de los 90, lo recortaron de 365 millones de dólares en 1995 a 225 millones en 1997, en dólares de entonces. La gráfica de Dean, en dólares de 1978, muestra un plan de 1.000 millones anuales a mediados de los 90, y un presupuesto real menor a un quinto. Quizá viste en internet una versión de la gráfica de 1976 con presupuestos reales y una línea "fusión nunca".

Esa etiqueta no está en la figura original: el informe solo dice que Logic One quizá nunca llevaría a un sistema energético. Aquí, redibujada de las tablas del informe. La gráfica popular acierta algo: en la original, el presupuesto operativo de Logic One ronda los 200 millones anuales y, desde fines de los ochenta, Dean sitúa el presupuesto real total de fusión magnética bajo esa línea.

Las fechas del plan de 1976 tenían un precio, nunca pagado completo. Y "siempre 30 años" tampoco es exacto. En 2023, tres investigadores japoneses reunieron 45 predicciones publicadas entre 1985 y 2022 y trazaron una tendencia. Según esa tendencia, hace 30 años la fusión estaba a 19,3 años; hace 20, a 28,3; y hace 10, a 27,8.

En 2022, la tendencia situaba la fusión a 17,8 años. La cifra cambia, pero no llega a cero. Pero no es solo dinero. Incluso máquinas bien financiadas aprendieron lo difícil que es.

Los récords: de JET a NIF

El tokamak insignia europeo era JET, Joint European Torus, en Culham, Inglaterra. En 1991, JET usó por primera vez deuterio y tritio y produjo 1,8 megavatios de fusión. En 1997 tuvo un pico momentáneo de 16 megavatios y, en otro disparo más largo, liberó unos 22 megajulios. Un megajulio es lo que usa un microondas de 1.000 vatios en 17 minutos.

En diciembre de 2021, JET produjo 59 megajulios en un pulso de 5 segundos. La potencia de fusión era de solo cerca de un tercio de la de calentamiento suministrada. En sus últimos experimentos de 2023, JET logró otro récord: 69 megajulios en unos 5 segundos con 0,21 miligramos de combustible. A finales de 2023, se apagó definitivamente.

La vía láser llegó más lejos. La National Ignition Facility, NIF, del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore de California, dispara un enorme láser contra una diminuta cápsula de combustible. El 5 de diciembre de 2022, el láser entregó 2,05 megajulios al objetivo y la fusión produjo 3,15 megajulios. El laboratorio define ignición: la fusión da más energía que el láser entrega al objetivo.

No fue un caso único. En abril de 2025, NIF obtuvo 8,6 megajulios de dos coma cero ocho megajulios de luz láser, con una ganancia de unos cuatro. Para octubre de 2026, había logrado ignición 11 veces; ese disparo de abril seguía siendo el récord. También llegó tarde. NIF apuntaba a ignición a fines de 2012.

Al terminar la campaña en septiembre de 2012, faltaba un factor de 10 para la meta. La ignición llegó 10 años tarde. Pero llegó.

La ignición no equivale a generar electricidad

¿La fusión produjo más energía que la usada? No exactamente. En el anuncio de 2022, su directora dijo que 2 megajulios de luz láser requieren unos 300 megajulios de la red. Eso es casi cien veces más que los tres coma quince megajulios de fusión. Piénsalo como 3 escalones.

Primero, ganancia científica: energía de fusión producida dividida por la entregada al combustible. En NIF, es la luz láser que llega al objetivo. Por encima de 1, el objetivo devuelve más energía de la recibida. NIF superó el primer escalón, con una ganancia máxima de unos 4. Las máquinas magnéticas aún no. JET alcanzó unos 0,6 durante un instante en 1997; su pulso récord de 2021 promedió un tercio.

Segundo, ganancia de ingeniería: electricidad que una planta envía, dividida por la que usa. Incluye láseres o imanes, bombas, refrigeración, todo. Con el consumo de la red, tres coma quince megajulios de fusión fueron cerca del uno por ciento de trescientos megajulios. Ninguna máquina de fusión alcanzó 1 aquí.

Tercero, vender electricidad a la red cada día. Nadie llegó. Incluso ITER es una máquina de primer escalón. Su diseño: 500 megavatios de fusión con 50 megavatios de calentamiento, ganancia de 10. ITER dice: "no convertirá en electricidad la potencia de calentamiento que produce".

Helion dice ahora que el término "electricidad neta", que antes usó en un titular, no estaba bien definido en la industria de fusión. Un titular con "energía neta" invita a preguntar: ¿neta de qué? Kim Budil, entonces directora de Lawrence Livermore, fue cautelosa en 2022.

Al preguntarle cuánto faltaba para una central, dijo "probablemente décadas", y añadió: "no 6 décadas, creo; tampoco 5, como solíamos decir". Con esfuerzo e inversión, dijo: "unas décadas de investigación en tecnologías fundamentales permitirían construir una central."

Unas décadas. El mismo chiste.

El combustible y la pared

Aunque un plasma dé más energía que el calentamiento, quedan dos problemas: combustible y pared. Se dice que el combustible de fusión viene del mar. El deuterio y el litio, materia prima para fabricar tritio, vienen del mar. Pero el tritio es radiactivo: vida media de 12,3 años.

Tras 12 años se pierde cerca de media reserva: no puede almacenarse mucho tiempo. ITER estima la reserva mundial de tritio en "unas pocas decenas de kilogramos". La única fuente fácilmente disponible es un reactor de fisión CANDU. ITER dice que será "por mucho el mayor consumidor de tritio de todos los tiempos".

Un artículo de ITER de 2008 estimó que una central quemaría unos 56 kilogramos anuales de tritio por gigavatio de calor de fusión. Una central con 1 gigavatio de calor de fusión quemaría en un año tanto tritio como todo el mundo posee. El plan: que las plantas fabriquen el suyo. Neutrones de la reacción golpearían litio en una capa alrededor del plasma, llamada manto regenerador o blanket, y lo convertirían en tritio y helio.

ITER solo probará pequeños módulos del manto regenerador. Nadie ha demostrado aún, a escala completa, que una planta genere todo el tritio que quema. El segundo problema es la pared. Los neutrones de fusión llevan tanta energía que dañan lentamente los materiales alrededor del plasma y los vuelven radiactivos.

Europa construye IFMIF-DONES en Granada, España, para probar materiales en esas condiciones. La construcción estaba en marcha en 2023 y se espera que dure unos 10 años. En octubre de 2025, el Departamento de Energía de EE.UU. publicó una hoja de ruta que enumera brechas por cerrar: materiales, ciclo de combustible y mantos regeneradores. Busca energía de fusión en la red a mediados de los años 2030, pero la hoja no obliga al departamento a aportar financiación alguna.

No son preguntas sobre si la fusión funciona, sino sobre si una planta puede operar durante años.

La carrera de 2026

Según la asociación industrial, las empresas de fusión recaudaron un récord de 4,5 mil millones de dólares de inversión privada en el año hasta julio de 2026. En enero de 2025, EAST chino mantuvo plasma de alto confinamiento a 100 millones de grados durante 1.066 segundos, unos 18 minutos. Pocas semanas después, WEST francés mantuvo plasma más frío durante mil trescientos treinta y siete segundos, unos 22 minutos. Son récords de duración del plasma, no de energía producida.

En Hefei, China, construyen BEST, un nuevo tokamak. Para octubre de 2026, la televisión estatal china informó que se había completado más de la mitad del ensamblaje de BEST y que acabaría a fines de 2027. Su meta es demostrar generación de energía de fusión de deuterio-tritio hacia 2030. La Academia China de Ciencias llama la meta "la primera generación mundial de electricidad de fusión".

En julio de 2025, la empresa nuclear estatal china creó una empresa de fusión en Shanghái, con 15 mil millones de yuanes de capital registrado, unos 2,1 mil millones de dólares estadounidenses. CSIS, grupo de expertos estadounidense, cita una estimación: China invirtió al menos 6,5 mil millones de dólares públicos en fusión de 2023 a 2025. En esos años, el programa científico de fusión del Departamento de Energía estadounidense recibió unos 2,3 mil millones.

Es una estimación externa: China no publicó el total oficial. ITER también avanza. El 2 de octubre de 2026 llegó a ITER el último de sus 9 sectores de vasija de vacío. Europa construyó 5 y Corea del Sur 4. Para julio de 2026, 6 de 9 módulos sectoriales estaban en el pozo del tokamak. Según ITER, "dos tercios de la cámara de plasma ya están en su sitio".

Pero ITER retrasó su calendario en 2024. El plan anterior preveía el primer plasma en 2025. Ahora la operación de investigación empieza en 2034 e ITER usará deuterio-tritio en 2039. Su director general cifró el costo extra del retraso en unos 5 mil millones de euros. Physics World sitúa el total en "decenas de miles de millones de euros". Las empresas privadas también compiten.

En Devens, Massachusetts, Commonwealth Fusion Systems ensambla un tokamak compacto llamado SPARC. Busca producir más energía de fusión que la necesaria para operar, y la empresa dice que será en 2027. En junio de 2025, Google acordó comprar 200 megavatios de la primera central de la empresa, ARC, que espera conectar a la red de Virginia a principios de la década de 2030.

Helion, en Washington, usa otro diseño. En febrero de 2026 dijo que su prototipo había alcanzado temperaturas de plasma de 150 millones de grados y producido fusión de deuterio-tritio medible. Su contrato con Microsoft prevé que su primera planta se conecte a la red e inicie operaciones a fines de 2028. TAE Technologies acordó en diciembre de dos mil veinticinco fusionarse con Trump Media mediante un acuerdo en acciones valorado en más de seis mil millones de dólares.

Para octubre de 2026, el acuerdo no había cerrado; las empresas buscaban terminarlo a fin de año. KSTAR surcoreano mantuvo iones a 100 millones de grados durante 48 segundos a inicios de 2024. La meta declarada era 300 segundos para 2026. En 2026, prensa coreana situó esa meta del nuevo plan nacional de fusión a mediados de la década de 2030.

¿Por qué se mueven las fechas?

Por qué las fechas siguen retrasándose

NIF: ignición prevista en 2012, lograda en 2022. ITER: primer plasma previsto en 2025, investigación ahora en 2034. SPARC: en 2018, MIT y Commonwealth Fusion Systems apuntaban a una planta piloto operativa en 15 años. SPARC se ensambla para una prueba en 2027.

Helion: su web decía que produciría electricidad en 2028. En 2026 cambió a "comenzar operaciones iniciales en 2028". Su directora de asuntos públicos dijo en una conferencia de 2026: "No habrá, ni en sueños, 50 megavatios a plena operación en 2028". Dijo que la plena potencia llegaría en 2029 o 2030. Cada máquina es la primera de su tipo.

En ITER, un módulo de sector está "en la ruta crítica": retrasarlo retrasa todo lo posterior. Parte de la física aparece solo al construir y encender la máquina. Pietro Barabaschi, director general de ITER: "La fusión debería considerarse un programa de innovación". La innovación no sigue horarios de tren.

Otra parte vuelve a 1976: fechas que asumían dinero que no llegó.

¿Llegará la fusión cuando la necesitemos?

Entonces, ¿es justo el chiste? La mitad no. En 1976, cada fecha tenía precio y la ruta más lenta y con menos fondos decía que quizá nunca se construiría energía de fusión. Las previsiones no siempre dijeron 30 años. La otra mitad sí: la fusión es así de difícil. 10 veces más caliente que el núcleo solar, con combustible que debemos fabricar y paredes que deben resistir.

A Lev Artsimovich, jefe del equipo T-3, se le atribuye decir que la fusión llegaría cuando la humanidad realmente la necesitara. En 1976 había necesidad en papel, pero el dinero no siguió. En 2026, gobiernos y empresas tecnológicas ponen miles de millones. Quedan combustible, materiales y convertir calor de fusión en electricidad vendible.

Sean 10 o 30 años, podrás comprobarlo, porque esta vez las fechas quedan registradas. El Sol fusiona lentamente desde hace miles de millones de años. Aquí, en la Tierra, intentamos hacerlo 10 veces más caliente y con fecha límite.