慣性閉じ込め融合とは何ですか？

慣性閉じ込め融合（ICF）は、材料を迅速に圧縮および加熱することにより、核融合を達成する方法です。このプロセスは通常、高電力レーザーで行われます。これはすべて、すべてが小さなペレットに焦点を合わせて急速に加熱します。強い加熱はペレット内の材料を蒸発させ、材料を融合させるのに十分な高温で密な衝撃波を作り出します。慣性閉じ込め融合は、消費するよりも有用なエネルギーをまだ生成していませんが、商業的に実行可能な電源を構築する方法に関する研究はまだ進行中です。

慣性閉じ込め融合ペレットの基本的な成分は重水素とトリチウムであり、両方とも水素同位体です。重水素とトリチウム間の融合反応は、他のどの反応よりもはるかに簡単に達成できます。したがって、電力生産重水素/トリチウム反応器は、現代の融合研究の主な目標です。これらのペレットは非常に小さく、重量が1グラムよりもはるかに少なく、一度に1つずつ挿入されます。エメント融合反応器

ペレットを積み込むと、非常に大きなレーザーを使用して、数百万度の華氏（摂氏）でペレットを融合温度まで迅速に加熱します。ペレットの外層の急速な加熱により、蒸発して急速に膨張し、ペレットの内部に圧力がかかります。レーザーが十分なエネルギーを供給すると、ペレットの内部が核融合を誘導するのに十分な速さで圧縮され、ペレットが熱くなります。この状態は「イグニッション」と呼ばれ、ほとんどの現代の慣性閉じ込め融合実験の目標です。

慣性閉じ込め融合の主な困難は、ペレットが空間に分散する前に、ペレットに十分な力を融合温度に加熱することです。融合から電力を生成するために、反応はローソン基準と呼ばれる値を超えなければなりません。燃料量の任意に必要な時間。これには、マイクロ秒の問題でレーザーシステムを通過するには、多くのエネルギーのメガジュールを必要とします。これを確実に行うことで、あまりにも多くの力を消費せずに、大きな技術的課題を提示します。 「Fast Ignition」と呼ばれる閉じ込め問題への新しいアプローチが提案されており、単一のクイックレーザーバーストがペレットがすでに圧縮された後に点火します。このアプローチは理論的には有望に見えますが、まだ正常にテストされていません。