Inertiaohjattu lämpöydinfuusio

Inertiaohjattu lämpöydinfuusio [1]  on yksi lämpöydinfuusion tyypeistä, jossa lämpöydinpolttoainetta pitävät sen omat hitausvoimat . Ajatuksena on lämmittää fuusiopolttoainetta nopeasti ja tasaisesti, jotta syntyvä plasma ehtii reagoida ennen kuin se räjähtää. Siten tätä periaatetta käytettäessä reaktori pulssitetaan. [2]

Kertoimella 100 [3] puristetun D - T plasman , jonka lämpötila on 10 8 K ja halkaisija 2 mm, sulkuaika vastaa 10 -9 sekuntia, mikä aiheuttaa merkittävän ongelman hetkellisen kuumenemisen suhteen. [2] Siksi lämmitykseen käytetään erilaisia ​​suuritehoisia lasereita , mukaan lukien ultralyhytpulssilaserit . [3] Kohteen säteilyräjähdystä ja muita sivuvaikutuksia käytetään lisäämään tiheyttä ja retentioaikaa .

Kohteen kompressoimiseksi ja lämmittämiseksi energiaa siirretään sen pintakerrosten läpi korkeaenergisten lasersäteiden, elektronien ja ionien avulla, vaikka useista syistä lähes kaikki pilottiasennukset vuodesta 2017 lähtien käyttävät lasereita. Tulistettu ulkokerros räjähtää ulospäin muodostaen reaktiivisen voiman, joka vaikuttaa kohteen jäänteisiin ja puristaa sitä. Tämän prosessin pitäisi luoda shokkiaaltoja, jotka on suunnattu kohteen sisään. Riittävän voimakas sarja iskuaaltoja voi puristaa ja lämmittää polttoaineen keskellä niin, että lämpöydinreaktio alkaa.

Tällaisesta reaktiosta vapautuva energia pystyy lämmittämään ympäröivää polttoainetta ja riittävän korkean lämpötilan ansiosta se voi myös käynnistää fuusioreaktion. Tällaisten laitosten tavoitteena on saada aikaan lämpöydin "poltto", kun lämmön vapautumisprosessi aiheuttaa linkkireaktion, joka vaikuttaa merkittävään osaan polttoainetta. Tyypillinen polttoainepelletti on neulanpään kokoinen ja sisältää noin 10 milligrammaa polttoainetta. Käytännössä vain pieni osa tästä polttoaineesta voidaan käyttää fuusioreaktiossa, mutta jos kaikki tämä polttoaine käytetään, vapautuu energiaa, joka vastaa öljytynnyrin polttamista.

Inertiaohjattu fuusio on toinen fuusioenergiatutkimuksen kahdesta päälähestymistavasta, toinen on magneettiohjattu fuusio .

Projektit

Vuonna 2009 Yhdysvallat osana inertiafuusiotutkimusta testasi lasereita National Laser Fusion Facilityssä (NIF). [neljä]

Katso myös

• lämpöydinreaktio
• fuusioreaktori
• Fuusiorakettimoottori

Muistiinpanot

1. ↑ Usein sana "hallittu" jätetään pois. Professori O.I. Vasilenkon inertiaohjattu lämpöydinfuusiokurssi , pidetty vuonna 2008 Moskovan valtionyliopiston yleisen ydinfysiikan laitoksella
2. ↑ 1 2 BOYKO V.I. (Tomskin ammattikorkeakoulu), Hallittu lämpöydinfuusio ja inertiaalisen lämpöydinfuusion ongelmat Arkistokopio 15.6.2010 Wayback Machinessa // Soros Educational Journal No. 6, 1999, s. 97-104; pdf Arkistoitu 4. maaliskuuta 2016 Wayback Machinessa
3. ↑ 1 2 Prof. B.I. Luchkov, Ways of Nuclear Fusion Arkistoitu 4. tammikuuta 2014 Wayback Machinessa // Physics (ID First of September), ISSN 2077-6578, 2003 No. 28
4. ↑ Leonid Popov, "Suurin laser lähetti terawattia ydinneulan kärkeen" Arkistokopio 31. toukokuuta 2010 Wayback Machinessa // Membrane , 31. maaliskuuta 2009

Kirjallisuus

• R. Betti ja OA Hurricane. Inertia-sulkufuusio lasereiden kanssa  // Nature Physics  . - 2016. - Vol. 12 . — s. 435–448 . doi : 10.1038 / nphys3736 .

Koulutus

• Fysikaaliset prosessit laserkohteiden puristuksen aikana: [oppikirja] / N. G. Basov , V. B. Rozanov  ; Moskovan teknisen fysiikan instituutti, [kokeellisen ja teoreettisen fysiikan tiedekunta]. - Moskova: MEPhI, 1986 (1987). — 77, [2] s. : sairas.
• Fysikaaliset prosessit lämpöydinpolton vaiheessa: [oppikirja] / N. G. Basov, V. B. Rozanov  ; Moskovan teknisen fysiikan instituutti, [kokeellisen ja teoreettisen fysiikan tiedekunta]. - Moskova: MEPhI, 1986. - 23, [1] s.

Populaaritiede

• Laser "avain" lämpöydinenergiaan / S. Yu. Guskov, V. B. Rozanov . - Moskova: Knowledge, 1986. - 61, [2] s. : ill., välilehti; 20 cm - (Uutta elämässä, tieteessä, tekniikassa. Fysiikka: tilaus populaaritieteellinen sarja; 4/1986).
• Lasertermoydinfuusion fysiikka / N. G. Basov, I. G. Lebo, V. B. Rozanov . - Moskova: Knowledge, 1988. - 172, [2] s., [4] l. sairas. : sairas; 21 katso - (Kansanyliopisto. Luonnontieteellinen tiedekunta).; ISBN 5-07-000011-X

Linkit

• Boyko V.I. (Tomsk Polytechnic University), Hallittu lämpöydinfuusio ja inertiaalisen lämpöydinfuusion ongelmat // Soros Educational Journal No. 6, 1999, s. 97-104.
• V. Parafonova. Ydinfuusio laserkipinässä // " Tiede ja elämä " 2003, nro 02.

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Britannica (verkossa)