Ano ang inertial confinement fusion?

Ang inertial confinement fusion (ICF) ay isang paraan ng pagkamit ng nuclear fusion sa pamamagitan ng mabilis na pag -compress at pagpainit ng isang materyal.Ang prosesong ito ay karaniwang ginagawa sa mga mataas na lakas na laser, na lahat ay nakatuon sa isang maliit na pellet upang mabilis na maiinit ito.Ang matinding pag -init ay singaw ang materyal sa loob ng pellet, na lumilikha ng isang shock wave na mainit at sapat na siksik upang maging sanhi ng fuse ang materyal.Bagaman ang inertial confinement fusion ay hindi pa nakakagawa ng mas kapaki -pakinabang na enerhiya kaysa sa pag -ubos nito, ang pananaliksik sa kung paano bumuo ng isang komersyal na mabubuhay na mapagkukunan ng kapangyarihan ay isinasagawa pa rin.Ang reaksyon ng pagsasanib sa pagitan ng deuterium at tritium ay mas madaling makamit kaysa sa anumang iba pang reaksyon, at sa gayon ang isang paggawa ng kapangyarihan ng deuterium/tritium ay ang pangunahing layunin ng modernong pagsasaliksik ng pagsasanib.Ang mga pellets na ito ay napakaliit, may timbang na mas mababa kaysa sa isang gramo, at ipinasok nang paisa -isa sa inertial confinement fusion reaktor.sa milyun -milyong degree Fahrenheit (Celsius).Ang mabilis na pag -init ng panlabas na layer ng pellet ay nagiging sanhi ng singaw at mabilis na mapalawak, na naglalagay ng presyon sa loob ng pellet.Kung ang mga laser ay nagbibigay ng sapat na enerhiya, ang interior ng pellet ay mai -compress nang mabilis upang mapukaw ang nuclear fusion, na kung saan ay ginagawang mas mainit ang pellet.Ang kundisyong ito ay tinatawag na pag-aapoy, at ito ang layunin ng karamihan sa mga modernong-araw na inertial confinement fusion eksperimento.

Ang pangunahing kahirapan na may inertial confinement fusion ay naghahatid ng sapat na lakas sa pellet upang painitin ito sa temperatura ng pagsasanib bago ang pellet ay nagkalat sa kalawakan.Upang makabuo ng kapangyarihan mula sa pagsasanib, ang reaksyon ay dapat lumampas sa isang halaga na tinatawag na Lawson Criterion, na nagbibigay ng minimum na oras ng pagkakulong na kinakailangan para sa anumang naibigay na dami ng gasolina.Nangangailangan ito ng maraming mga megajoules ng enerhiya na maipasa sa sistema ng laser sa isang bagay ng microseconds;Ang paggawa nito nang maaasahan, nang hindi kumonsumo ng sobrang lakas, nagtatanghal ng isang malaking hamon sa teknikal.Ang isang bagong diskarte sa problema sa pagkulong na tinatawag na Fast Ignition ay iminungkahi, kung saan ang isang solong mabilis na pagsabog ng laser ay nag -aapoy sa pellet matapos itong ma -compress.Bagaman ang pamamaraang ito ay mukhang nangangako sa teorya, hindi pa ito matagumpay na nasubok.