¿Qué es la fusión de confinamiento inercial?
La fusión de confinamiento inercial (ICF) es un método para lograr la fusión nuclear al comprimir y calentar rápidamente un material. Este proceso generalmente se realiza con láseres de alta potencia, que se centran en una pequeña pellet para calentarlo rápidamente. El calentamiento intenso vaporiza el material dentro del sedimento, creando una onda de choque que es lo suficientemente caliente y densa como para hacer que el material se fusione. Aunque la fusión de confinamiento inercial aún no ha producido una energía más útil de la que consume, la investigación sobre cómo construir una fuente de energía comercialmente viable todavía está en progreso.
Los ingredientes básicos de un gránulo de fusión de confinamiento inercial son deuterio y tritio, ambas isótopos de hidrógeno. La reacción de fusión entre deuterio y tritio es mucho más fácil de lograr que cualquier otra reacción, por lo que un reactor de deuterio/tritio productor de potencia es el objetivo principal de la investigación moderna de fusión. Estos gránulos son muy pequeños, pesan mucho menos que un gramo, y se insertan uno a la vez en la confinidad inercialreactor de fusión de ement.
Una vez que se carga el sedimento, se usan láseres muy grandes para calentar rápidamente el sedimento hasta la temperatura de fusión, a millones de grados Fahrenheit (Celsius). El calentamiento rápido de la capa externa del sedimento hace que se vaporice y se expanda rápidamente, ejerciendo presión sobre el interior del sedimento. Si los láseres suministran suficiente energía, el interior del sedimento se comprimirá lo suficientemente rápido como para inducir la fusión nuclear, lo que a su vez hace que el pellet sea más caliente. Esta condición se llama "encendido", y es el objetivo de la mayoría de los experimentos de fusión de confinamiento inercial moderno.
La principal dificultad con la fusión de confinamiento inercial es administrar suficiente potencia al sedimento para calentarla a la temperatura de fusión antes de que el perdigón se dispersen en el espacio. Para producir energía de la fusión, la reacción debe exceder un valor llamado Criterio de Lawson, que proporciona el confinema mínimoTiempo de ENT necesario para cualquier volumen de combustible. Esto requiere que se pasen muchas megajulios de energía a través del sistema láser en una cuestión de microsegundos; Hacer esto de manera confiable, sin consumir demasiada potencia, presenta un gran desafío técnico. Se ha propuesto un nuevo enfoque para el problema de confinamiento llamado "encendido rápido", donde una sola explosión de láser rápido enciende el pellet después de que ya se ha comprimido. Aunque este enfoque parece prometedor en teoría, aún no se ha probado con éxito.