Cos'è la fusione inerziale di confinamento?
La fusione del confinamento inerziale (ICF) è un metodo per raggiungere la fusione nucleare comprendendo rapidamente e riscaldando un materiale.Questo processo viene solitamente eseguito con laser ad alta potenza, che sono tutti focalizzati su un piccolo pellet per riscaldarlo rapidamente.L'intenso riscaldamento vaporizza il materiale all'interno del pellet, creando un'onda d'urto che è abbastanza calda e densa da causare la fusibile del materiale.Sebbene la fusione del confinamento inerziale non abbia ancora prodotto energia più utile di quanto consuma, la ricerca su come costruire una fonte di energia commerciale è ancora in corso.
Gli ingredienti di base di un pellet di fusione inerziale di confinamento sono deuterio e tritium, entrambi isotopi di idrogeno.La reazione di fusione tra deuterio e trizio è molto più facile da ottenere rispetto a qualsiasi altra reazione, e quindi un reattore deuterio/tritium che produce potenza è l'obiettivo principale della moderna ricerca sulla fusione.Questi pellet sono molto piccoli, pesando molto meno di un grammo e sono inseriti uno alla volta nel reattore di fusione inerziale di confinamento.a milioni di gradi Fahrenheit (Celsius).Il rapido riscaldamento dello strato esterno del pellet fa vaporizzare e si espande rapidamente, facendo pressione all'interno del pellet.Se i laser forniscono abbastanza energia, l'interno del pellet verrà compresso abbastanza rapidamente da indurre la fusione nucleare, il che a sua volta rende il pellet più caldo.Questa condizione si chiama accensione ed è l'obiettivo degli esperimenti di fusione di confinamento inerziale della maggior parte dei giorni nostri.
La difficoltà primaria con la fusione del confinamento inerziale è fornire una potenza sufficiente al pellet per riscaldarlo alla temperatura di fusione prima che il pellet si disperda nello spazio.Al fine di produrre potenza dalla fusione, la reazione deve superare un valore chiamato criterio Lawson, che dà il tempo minimo di confinamento necessario per un dato volume di carburante.Ciò richiede che molti megajoule di energia vengano fatti passare attraverso il sistema laser nel giro di microsecondi;Fare questo in modo affidabile, senza consumare troppo potere, presenta un'enorme sfida tecnica.È stato proposto un nuovo approccio al problema di confinamento chiamato Accensione veloce, in cui un singolo laser rapido ha fatto accendere il pellet dopo che è già stato compresso.Sebbene questo approccio sembri promettente in teoria, non è stato ancora testato con successo.