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Che cosa è Inertial Confinement Fusion?

  

fusione a confinamento inerziale (ICF) è un metodo di realizzazione della fusione nucleare da subito la compressione e il riscaldamento di un materiale. Fusione a confinamento inerziale è di solito effettuata con il laser ad alta potenza, che sono tutti incentrati su una piccola pastiglia rapidamente scaldarla. Il riscaldamento intenso vaporizza il materiale all'interno del sedimento, creando un'onda d'urto che è caldo e denso abbastanza per causare il materiale a fondere. Anche se la fusione a confinamento inerziale è ancora a produrre energia in modo più utile di quella che consuma, la ricerca su come costruire una fonte di energia commercialmente redditizia è ancora in corso.

Gli ingredienti di base di un pellet di fusione a confinamento inerziale sono deuterio e trizio, due isotopi dell'idrogeno. La reazione di fusione tra deuterio e trizio è molto più facile da raggiungere rispetto a qualsiasi altra reazione, e quindi un potere-produzione di deuterio /trizio reattore è l'obiettivo primario della ricerca sulla fusione moderna. Queste palline sono molto piccole, pesa molto meno di un grammo, e sono inseriti uno alla volta nel reattore fusione a confinamento inerziale.

Una volta che il pellet viene caricato, laser di grandi dimensioni vengono utilizzati per rapidamente il calore il pellet fino alla temperatura di fusione, a milioni di gradi Fahrenheit (Celsius). Il rapido riscaldamento dello strato esterno del pellet induce a vaporizzare e rapida espansione, mettendo pressione sui all'interno del sedimento. Se il laser di approvvigionamento energetico sufficiente, l'interno del pellet sarà compresso abbastanza rapidamente per indurre la fusione nucleare, che a sua volta rende il più caldo di pellet. Questa condizione si chiama "accensione", ed è l'obiettivo della maggior parte dei nostri giorni esperimenti di fusione confinamento inerziale.

La difficoltà principale con fusione a confinamento inerziale è una potenza sufficiente per il pellet per il riscaldamento a temperatura di fusione entro il pellet si disperde nello spazio. Al fine di produrre energia dalla fusione, la reazione deve essere superiore a un valore denominato il criterio di Lawson, che dà il tempo minimo necessario per qualsiasi confinamento dato volume di carburante. Ciò richiede megajoule molti di energia per essere passati attraverso il sistema laser in pochi microsecondi, facendo in modo affidabile, senza consumare troppo potere, presenta una grande sfida tecnica. Un nuovo approccio al problema di confinamento chiamata "accensione veloce" è stato proposto, in cui una singola raffica laser resoconto infiamma il pellet dopo che è già stato compresso. Anche se questo approccio sembra essere molto promettente in teoria, non è ancora stato testato con successo.

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