Co to jest fuzja uwięzienia bezwładności?

Fuzja bezwładnościowa (ICF) jest metodą osiągnięcia fuzji jądrowej poprzez szybkie ściskanie i podgrzewanie materiału.Proces ten odbywa się zwykle z laserami o dużej mocy, które skupiają się na małym pelet, aby szybko go ogrzać.Intensywne ogrzewanie odparowuje materiał wewnątrz osadu, tworząc falę uderzeniową, która jest wystarczająco gorąca i gęsta, aby spowodować połączenie materiału.Chociaż fuzja bezwładnościowa ograniczona musi jeszcze wytworzyć więcej użytecznej energii niż zużywa, badanie, w jaki sposób budować opłacalne komercyjnie źródło zasilania.

Podstawowymi składnikami granulatu fuzyjnego ograniczenia bezwładności są deuter i tritium, oba izotopy wodorowe.Reakcja fuzyjna między deuterem a tritium jest znacznie łatwiejsza do osiągnięcia niż jakakolwiek inna reakcja, a zatem produkujący energię deuter/reaktor tritium jest głównym celem współczesnych badań fuzji.w milionach stopni Fahrenheita (Celsjusz).Szybkie ogrzewanie zewnętrznej warstwy osadu powoduje, że odparowuje się i gwałtownie rozszerza się, wywierając nacisk na wnętrze osadu.Jeśli lasery dostarczają wystarczającą ilość energii, wnętrze osadu zostanie wystarczająco szybko sprężone, aby wywołać fuzję jądrową, co z kolei sprawia, że pelet jest cieplejszy.Ten warunek nazywa się zapłonem i jest celem większości współczesnych eksperymentów fuzji bezwładności.

Główną trudnością z fuzją bezwładnościową jest dostarczanie wystarczającej mocy do osadu, aby podgrzać ją do temperatury fuzyjnej, zanim osad rozprzestrzeni się w kosmos.Aby wytworzyć moc z fuzji, reakcja musi przekraczać wartość zwaną kryterium Lawsona, która daje minimalny czas ograniczenia niezbędny dla danej objętości paliwa.Wymaga to wielu megajuli energii, które można przepisać przez układ laserowy w ciągu mikrosekund;Robienie tego niezawodnie, bez spożywania zbyt dużej mocy, stanowi ogromne wyzwanie techniczne.Zaproponowano nowe podejście do problemu ograniczania zwanego szybkim zapłonem, w którym pojedynczy szybka seria laserowa rozpala pellet po tym, jak został już skompresowany.Chociaż takie podejście wydaje się obiecujące w teorii, nie zostało jeszcze pomyślnie przetestowane.