ฟิวชั่นการกักตัวเฉื่อยคืออะไร?

การกักตัวแบบเฉื่อย (ICF) เป็นวิธีการบรรลุฟิวชั่นนิวเคลียร์โดยการบีบอัดและให้ความร้อนอย่างรวดเร็วกระบวนการนี้มักจะทำด้วยเลเซอร์ที่มีกำลังสูงซึ่งทั้งหมดมุ่งเน้นไปที่เม็ดเล็ก ๆ เพื่อให้ความร้อนอย่างรวดเร็วความร้อนที่รุนแรงทำให้วัสดุภายในเม็ดสร้างคลื่นช็อกซึ่งร้อนและหนาแน่นพอที่จะทำให้วัสดุหลอมรวมแม้ว่าฟิวชั่นการกักตัวแบบเฉื่อยยังไม่ได้ผลิตพลังงานที่มีประโยชน์มากกว่าการบริโภค แต่การวิจัยเกี่ยวกับวิธีการสร้างแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพในเชิงพาณิชย์ยังคงอยู่ในระหว่างดำเนินการ

ส่วนผสมพื้นฐานของเม็ดฟิวชั่นการกักตัวแบบเฉื่อยคือดิวเทอเรียมและไอโซโทปไฮโดรเจนทั้งสองปฏิกิริยาฟิวชั่นระหว่างดิวเทอเรียมและไอโซโทปนั้นง่ายกว่าที่จะบรรลุมากกว่าปฏิกิริยาอื่น ๆ ดังนั้นเครื่องปฏิกรณ์ดิวเทอเรียม/ไอโซโทปที่ผลิตพลังงานจึงเป็นเป้าหมายหลักของการวิจัยฟิวชั่นที่ทันสมัยเม็ดเหล่านี้มีขนาดเล็กมากชั่งน้ำหนักน้อยกว่ากรัมมากและถูกแทรกทีละครั้งเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นที่กักตัวเฉื่อย

ที่ล้านองศาฟาเรนไฮต์ (เซลเซียส)การให้ความร้อนอย่างรวดเร็วของชั้นด้านนอกของเม็ดทำให้มันกลายเป็นไอและขยายอย่างรวดเร็วทำให้เกิดแรงกดดันด้านในของเม็ดหากเลเซอร์จ่ายพลังงานให้เพียงพอการตกแต่งภายในของเม็ดจะถูกบีบอัดอย่างรวดเร็วพอที่จะชักนำให้เกิดฟิวชั่นนิวเคลียร์ซึ่งจะทำให้เม็ดร้อนขึ้นเงื่อนไขนี้เรียกว่าการจุดระเบิดและเป็นเป้าหมายของการทดลองฟิวชั่นการกักตัวเฉื่อยในปัจจุบันส่วนใหญ่ความยากลำบากหลักด้วยฟิวชั่นการกักตัวแบบเฉื่อยคือการส่งพลังงานให้กับเม็ดเพียงพอที่จะให้ความร้อนถึงอุณหภูมิฟิวชั่นก่อนที่เม็ดจะกระจายไปสู่อวกาศในการผลิตพลังงานจากฟิวชั่นปฏิกิริยาจะต้องเกินค่าที่เรียกว่าเกณฑ์ลอว์สันซึ่งให้เวลาการกักเก็บขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับปริมาณเชื้อเพลิงใด ๆ ที่กำหนดสิ่งนี้ต้องใช้พลังงานจำนวนมากที่จะส่งผ่านระบบเลเซอร์ในเรื่องของไมโครวินาทีการทำสิ่งนี้อย่างน่าเชื่อถือโดยไม่ต้องใช้พลังงานมากเกินไปนำเสนอความท้าทายทางเทคนิคที่ยิ่งใหญ่วิธีการใหม่ในการแก้ไขปัญหาการกักขังที่เรียกว่า Fast Ignition ได้รับการเสนอโดยที่เลเซอร์อย่างรวดเร็วเดี่ยวระเบิดระเบิดเม็ดหลังจากถูกบีบอัดแล้วแม้ว่าวิธีการนี้จะดูมีแนวโน้มในทางทฤษฎี แต่ก็ยังไม่ได้ทดสอบสำเร็จ