Wat is een traagheidsopsluiting?
Inertial opsluiting fusie (ICF) is een methode om nucleaire fusie te bereiken door een materiaal snel te comprimeren en te verwarmen.Dit proces wordt meestal gedaan met krachtige lasers, die allemaal zijn gericht op een kleine pellet om het snel op te warmen.De intense verwarming verdampt het materiaal in de pellet, waardoor een schokgolf ontstaat die heet en dicht genoeg is om het materiaal te laten fuseren.Hoewel traagheidsfusie nog meer nuttiger energie moet produceren dan het verbruikt, is onderzoek naar het bouwen van een commercieel levensvatbare stroombron nog steeds aan de gang.
De basisingrediënten van een traagheidsfusie -pellet zijn deuterium en tritium, beide waterstofisotopen.De fusiereactie tussen deuterium en tritium is veel gemakkelijker te bereiken dan elke andere reactie, en dus is een krachtproducerende deuterium/tritiumreactor het primaire doel van modern fusieonderzoek.Deze pellets zijn erg klein, wegen veel minder dan een gram en worden één voor één in de traagheidsfusie -fusiereactor ingebracht.
Zodra de pellet is geladen, worden zeer grote lasers gebruikt om de pellet snel te verwarmen tot fusietemperatuur,bij miljoenen graden Fahrenheit (Celsius).De snelle verwarming van de buitenste laag van de pellet zorgt ervoor dat deze verdampt en snel uitzet, waardoor druk op het binnenste van de pellet wordt uitgeoefend.Als de lasers voldoende energie leveren, wordt het interieur van de pellet snel genoeg gecomprimeerd om nucleaire fusie te induceren, wat op zijn beurt de pellet heter maakt.Deze aandoening wordt ontsteking genoemd en het is het doel van de meeste hedendaagse traagheidsfusie-experimenten.
De primaire moeilijkheid met traagheidsfusie levert voldoende vermogen aan de pellet om deze tot fusietemperatuur te verwarmen voordat de pellet zich in de ruimte verspreidt.Om stroom uit fusie te produceren, moet de reactie een waarde van het Lawson -criterium overschrijden, dat de minimale opsluitingstijd geeft die nodig is voor een bepaald volume brandstof.Dit vereist dat veel megajoules van energie door het lasersysteem worden doorgegeven in een kwestie van microseconden;Dit betrouwbaar doen, zonder te veel macht te consumeren, vormt een enorme technische uitdaging.Er is een nieuwe benadering van het opsluitingsprobleem genaamd Fast Ignition voorgesteld, waarbij een enkele snelle laser burst de pellet ontsteekt nadat deze al is samengedrukt.Hoewel deze aanpak er in theorie veelbelovend uitziet, is deze nog niet met succes getest.