Hvad er inertial fængsel?
Inertial indeslutningssmeltning (ICF) er en metode til at opnå nuklear fusion ved hurtigt at komprimere og opvarme et materiale. Denne proces udføres normalt med højdrevne lasere, som alle er fokuseret på en lille pellet for hurtigt at varme den op. Den intense opvarmning fordamper materialet inde i pelleten, hvilket skaber en stødbølge, der er varm og tæt nok til at få materialet til at smelte sammen. Selvom fusion med inertial indeslutning endnu ikke har produceret mere nyttig energi, end den spiser, er der fortsat forskning i, hvordan man bygger en kommercielt bæredygtig strømkilde.
De grundlæggende ingredienser i en inertial fusionspiller er deuterium og tritium, begge hydrogenisotoper. Fusionsreaktionen mellem deuterium og tritium er meget lettere at opnå end nogen anden reaktion, og derfor er en kraftproducerende deuterium / tritium-reaktor det primære mål for moderne fusionsforskning. Disse pellets er meget små, vejer meget mindre end et gram og indsættes én ad gangen i den inertielle indeslutningsfusionsreaktor.
Når pelleten er fyldt, bruges meget store lasere til hurtigt at varme pelleten op til fusionstemperatur ved millioner af grader Fahrenheit (Celsius). Den hurtige opvarmning af det ydre lag af pelleten får den til at fordampe og hurtigt ekspandere, hvilket lægger pres på det indre af pelleten. Hvis laserne leverer tilstrækkelig energi, komprimeres det indre af pelleten hurtigt nok til at inducere nuklear fusion, hvilket igen gør pelleten varmere. Denne tilstand kaldes "antændelse", og det er målet for de fleste moderne inertielle fusion eksperimenter.
Den primære vanskelighed med inertial indeslutningssmeltning er at levere nok energi til pelleten til at opvarme den til fusionstemperatur, før pelleten spreder sig i rummet. For at producere kraft fra fusion skal reaktionen overstige en værdi, der kaldes Lawson-kriteriet, hvilket giver den mindste indeslutningstid, der er nødvendig for et givet brændstofvolumen. Dette kræver, at mange megajoule energi ledes gennem lasersystemet inden for et spørgsmål om mikrosekunder; at gøre dette pålideligt uden at forbruge for meget strøm er en enorm teknisk udfordring. En ny tilgang til indeslutningsproblemet kaldet "hurtig tænding" er blevet foreslået, hvor en enkelt hurtig laser burst tænder pelleten, efter at den allerede er komprimeret. Selvom denne fremgangsmåde teorisk ser lovende ud, er den endnu ikke med succes testet.