Co je fúze inerciální vazby?
Inerciální fúze (ICF) je metoda dosažení jaderné fúze rychlým kompresí a zahřátím materiálu. Tento proces se obvykle provádí pomocí vysoce výkonných laserů, které jsou všechny zaměřeny na malou peletu, aby se rychle zahřály. Intenzivní zahřívání odpařuje materiál uvnitř pelety a vytváří rázovou vlnu, která je horká a dostatečně hustá, aby způsobila roztavení materiálu. Ačkoliv fúze setrvačné vazby ještě musí produkovat užitečnější energii, než spotřebuje, stále pokračuje výzkum, jak vybudovat komerčně životaschopný zdroj energie.
Základními ingrediencemi inertní uzavřené fúzní pelety jsou deuterium a tritium, oba izotopy vodíku. Fúzní reakce mezi deuteriem a tritiem je mnohem snazší než jakákoli jiná reakce, a proto je deuterium / tritiový reaktor produkující energii primárním cílem moderního výzkumu fúze. Tyto pelety jsou velmi malé, váží mnohem méně než gram a vkládají se postupně do inertního fúzního reaktoru.
Jakmile je peleta naložena, používají se velmi velké lasery k rychlému zahřátí pelety na teplotu tavení při milionech stupňů Fahrenheita (Celsius). Rychlé zahřívání vnější vrstvy pelety způsobí, že se odpaří a rychle expanduje, čímž se vyvíjí tlak na vnitřek pelety. Pokud lasery dodávají dostatek energie, bude vnitřek pelety stlačen dostatečně rychle, aby vyvolala jadernou fúzi, což zase způsobí, že se peleta zahřeje. Tato podmínka se nazývá „zapálení“ a je cílem většiny moderních experimentů s inerciální vazbou.
Primárním problémem s inertní fúzí je dodávka dostatečné energie do pelety pro zahřátí na teplotu tavení před tím, než se peleta rozptýlí do vesmíru. Aby bylo možné vyrábět energii z fúze, musí reakce překročit hodnotu nazývanou Lawsonovo kritérium, které udává minimální dobu zadržení nezbytnou pro jakýkoli daný objem paliva. To vyžaduje, aby mnoho megajoulů energie prošlo laserovým systémem v řádu mikrosekund; spolehlivé provedení, aniž by spotřebovalo příliš mnoho energie, představuje obrovskou technickou výzvu. Byl navržen nový přístup k problému uvěznění nazvaný „rychlé zapálení“, kde jediný rychlý laserový výbuch zapálí peletu poté, co již byla stlačena. Ačkoli tento přístup vypadá teoreticky slibně, nebyl dosud úspěšně otestován.