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 .
Vuonna 2009 Yhdysvallat osana inertiafuusiotutkimusta testasi lasereita National Laser Fusion Facilityssä (NIF). [neljä]
![]() |
---|
Ydinteknologiat | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Tekniikka | |||||||
materiaaleja | |||||||
Ydinvoima _ |
| ||||||
isotooppilääketiede |
| ||||||
Ydinase |
| ||||||
|
Lämpöydinfuusion kokeelliset laitokset | |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Plasmamagneettinen eristys |
| ||||||||||||||||
Inertiaohjattu lämpöydinfuusio _ |
| ||||||||||||||||
Kansainvälinen fuusiomateriaalien |