Was ist Trägheitsfusion?

Inertiale Begrenzungsfusion (ICF) ist eine Methode zum Erreichen der Kernfusion, indem ein Material schnell komprimiert und erhitzt wird.Dieser Prozess wird normalerweise mit leistungsstarken Lasern durchgeführt, die alle auf ein kleines Pellet konzentriert sind, um es schnell zu erwärmen.Das intensive Heizen verdampft das Material im Pellet und erzeugt eine Stoßwelle, die heiß und dicht genug ist, um das Material zu verschmelzen.Obwohl die Inertiale eingeschlossene Fusion noch nicht nützlicheren Energie produziert als verbraucht, ist die Forschung zum Aufbau einer kommerziell tragfähigen Stromquelle noch im Gange.

Die Grundbestandteile einer Trägheitsfusionsfusionspellet sind Deuterium und Tritium, beide Wasserstoffisotopen.Die Fusionsreaktion zwischen Deuterium und Tritium ist viel einfacher zu erreichen als jede andere Reaktion, und so ist ein Kraft-produzierendes Deuterium/Tritium-Reaktor das Hauptziel der modernen Fusionsforschung.Diese Pellets sind sehr klein und wiegen viel weniger als ein Gramm und werden einzeln in den Trägheitsfusionsreaktor eingesetzt.bei Millionen von Grad Fahrenheit (Celsius).Die schnelle Erwärmung der äußeren Schicht des Pellets führt dazu, dass es verdampft und sich schnell ausdehnt, was Druck auf das Innere des Pellets ausübt.Wenn die Laser genügend Energie liefern, wird das Innere des Pellets schnell genug komprimiert, um die Kernfusion zu induzieren, was wiederum das Pellet heißer macht.Diese Erkrankung wird als Zündung bezeichnet und ist das Ziel der meisten modernen Trägheitsfusionsexperimente.

Die Hauptschwierigkeit bei der Trägheitsfusion liefert dem Pellet genügend Leistung, um es auf die Fusionstemperatur zu erhitzen, bevor sich das Pellet in den Weltraum verteilt.Um eine Macht aus der Fusion zu erzeugen, muss die Reaktion einen Wert überschreiten, der als Lawson -Kriterium bezeichnet wird, was die für ein bestimmte Kraftstoffvolumen erforderliche Mindesteinschlusszeit ergibt.Dies erfordert, dass viele Megajoule von Energie in wenigen Mikrosekunden durch das Lasersystem geleitet werden.Dies zuverlässig zu tun, ohne zu viel Strom zu verbrauchen, ist eine große technische Herausforderung.Es wurde ein neuer Ansatz für das Begrenzungsproblem, das als Fast Ignition bezeichnet wird, vorgeschlagen, bei dem ein einziger schneller Laser -Burst das Pellet entzündet, nachdem er bereits komprimiert wurde.Obwohl dieser Ansatz theoretisch vielversprechend aussieht, wurde er noch nicht erfolgreich getestet.