Hva er treghetsfusjon?

Inertial Confinement Fusion (ICF) er en metode for å oppnå kjernefusjon ved raskt å komprimere og varme opp et materiale. Denne prosessen gjøres vanligvis med høydrevne lasere, som alle er fokusert på en liten pellet for å raskt varme den opp. Den intense oppvarmingen fordamper materialet inne i pelleten, og skaper en sjokkbølge som er varm og tett nok til å få materialet til å smelte sammen. Selv om treghetsfusjon ennå ikke har produsert mer nyttig energi enn den bruker, pågår forskning på hvordan man bygger en kommersielt levedyktig strømkilde fremdeles i gang.

De grunnleggende ingrediensene i en treghetsfusjonsfusjonspellet er deuterium og tritium, begge hydrogenisotoper. Fusjonsreaksjonen mellom deuterium og tritium er mye lettere å oppnå enn noen annen reaksjon, og derfor er en kraftproduserende deuterium/tritiumreaktor det primære målet for moderne fusjonsforskning. Disse pelletsene er veldig små, veier mye mindre enn et gram, og settes inn om gangen inn i treghetsbegrensningenement Fusion Reactor.

Når pelleten er lastet, brukes veldig store lasere raskt til å varme opp pelleten opp til fusjonstemperatur, i millioner av grader Fahrenheit (Celsius). Den raske oppvarmingen av det ytre laget av pelleten får den til å fordampe og utvides raskt, og legger press på pelletens indre. Hvis laserne leverer nok energi, vil interiøret i pelleten bli komprimert raskt nok til å indusere atomfusjon, noe som igjen gjør pelleten varmere. Denne tilstanden kalles "tenning", og det er målet med de fleste moderne treghetsfusjonseksperimenter.

Den primære vanskelighetsgraden med treghetsfusjon er å levere nok kraft til pelleten til å varme den til fusjonstemperatur før pelleten sprer seg ut i verdensrommet. For å produsere kraft fra fusjon, må reaksjonen overstige en verdi som kalles Lawson -kriteriet, som gir minimum konfinement tid som er nødvendig for et gitt volum av drivstoff. Dette krever at mange megajoules av energi blir ført gjennom lasersystemet i et spørsmål om mikrosekunder; Å gjøre dette pålitelig, uten å konsumere for mye kraft, presenterer en enorm teknisk utfordring. En ny tilnærming til innesperringsproblemet som kalles "rask tenning" er blitt foreslått, der en enkelt rask laser burst antenner pelleten etter at den allerede er komprimert. Selv om denne tilnærmingen ser lovende ut i teorien, er den ennå ikke blitt testet.