Fuziune termonucleară controlată inerțial

Fuziunea termonucleară controlată inerțial [1]  este unul dintre tipurile de fuziune termonucleară, în care combustibilul termonuclear este ținut de propriile forțe de inerție . Ideea este să încălziți rapid și uniform combustibilul de fuziune, astfel încât plasma rezultată să aibă timp să reacționeze înainte de a exploda. Astfel, la utilizarea acestui principiu, reactorul va fi pulsat. [2]

Pentru o plasmă D - T comprimată cu un factor de 100 [3] cu o temperatură de 10 8 K și un diametru de 2 mm, timpul de izolare corespunde la 10 −9 secunde, ceea ce creează o problemă semnificativă de încălzire instantanee. [2] Prin urmare, pentru încălzire sunt utilizate diverse lasere de mare putere , inclusiv lasere cu impulsuri ultrascurte . [3] Implozia prin radiații a țintei și alte efecte secundare sunt utilizate pentru a crește densitatea și timpul de retenție .

Pentru a comprima și încălzi ținta, energia este transferată prin straturile sale de suprafață folosind fascicule laser de înaltă energie, electroni și ioni, deși din mai multe motive aproape toate instalațiile pilot din 2017 folosesc lasere. Stratul exterior supraîncălzit explodează spre exterior, creând o forță reactivă care acționează asupra rămășițelor țintei, comprimându-l. Acest proces ar trebui să creeze unde de șoc direcționate în interiorul țintei. O serie suficient de puternică de unde de șoc poate comprima și încălzi combustibilul în centru, astfel încât să înceapă o reacție termonucleară.

Energia care este eliberată dintr-o astfel de reacție este capabilă să încălzească combustibilul din jur și, dacă temperatura este suficient de ridicată, poate începe și o reacție de fuziune. Scopul unor astfel de centrale este de a putea realiza „arderea” termonucleară, atunci când procesul de eliberare a căldurii provoacă o reacție de legătură care afectează o parte semnificativă a combustibilului. Un pelet tipic de combustibil are dimensiunea unui cap de ac și conține aproximativ 10 miligrame de combustibil. În practică, doar o mică parte din acest combustibil poate fi folosită într-o reacție de fuziune, dar dacă tot acest combustibil este folosit, va elibera energie echivalentă cu arderea unui baril de petrol.

Fuziunea controlată inerțial este una dintre cele două abordări principale în cercetarea energiei de fuziune, cealaltă fiind fuziunea controlată magnetic .

Proiecte

În 2009, Statele Unite ale Americii , ca parte a unei cercetări de fuziune inerțială, au testat lasere la National Laser Fusion Facility (NIF). [patru]

Vezi și

• reactie termonucleara
• reactor de fuziune
• Motor de rachetă cu fuziune

Note

1. ↑ Adesea, cuvântul „gestionat” este omis. Curs de fuziune termonucleară controlată inerțial de profesorul O.I. Vasilenko, susținut în 2008 la Departamentul de Fizică Nucleară Generală a Universității de Stat din Moscova
2. ↑ 1 2 BOYKO V.I. (Tomsk Polytechnic University), Controlled thermonuclear fusion and problems of inertial thermonuclear fusion Copie de arhivă din 15 iunie 2010 la Wayback Machine // Soros Educational Journal No. 6, 1999, pp. 97-104; pdf Arhivat 4 martie 2016 la Wayback Machine
3. ↑ 1 2 Prof. B.I. Luchkov, Ways of Nuclear Fusion Arhivat 4 ianuarie 2014 la Wayback Machine // Physics (ID First of September), ISSN 2077-6578, 2003 Nr. 28
4. ↑ Leonid Popov, „Cel mai mare laser a trimis terawatt la vârful unui ac nuclear” Copie de arhivă din 31 mai 2010 la Wayback Machine // Membrane , 31 martie 2009

Literatură

• R. Betti și OA Uragan. Fuziune inerțială-confinare cu lasere  // Nature Physics  . - 2016. - Vol. 12 . — P. 435–448 . doi : 10.1038 / nphys3736 .

Educațional

• Procese fizice în timpul comprimării țintelor laser: [manual] / N. G. Basov , V. B. Rozanov  ; Institutul de Fizică de Inginerie din Moscova, [Facultatea de Fizică Experimentală și Teoretică]. - Moscova: MEPhI, 1986 (1987). — 77, [2] p. : bolnav.
• Procese fizice în stadiul combustiei termonucleare: [manual] / N. G. Basov, V. B. Rozanov  ; Institutul de Fizică de Inginerie din Moscova, [Facultatea de Fizică Experimentală și Teoretică]. - Moscova: MEPhI, 1986. - 23, [1] p.

Știința populară

• Laserul „cheie” energiei termonucleare / S. Yu. Guskov, V. B. Rozanov . - Moscova: Cunoașterea, 1986. - 61, [2] p. : ill., tab.; 20 cm - (Nou în viață, știință, tehnologie. Fizica: abonament serie popular science; 4/1986).
• Fizica fuziunii termonucleare cu laser / N. G. Basov, I. G. Lebo, V. B. Rozanov . - Moscova: Cunoașterea, 1988. - 172, [2] p., [4] l. bolnav. : bolnav.; 21 vezi - (Universitatea Populară. Facultatea de Științe ale Naturii).; ISBN 5-07-000011-X

Link -uri

• Boyko V.I. (Universitatea Politehnică Tomsk), Fuziunea termonucleară controlată și problemele fuziunii termonucleare inerțiale // Soros Educational Journal No. 6, 1999, pp. 97-104.
• V. Parafonova. Fuziune nucleară într-o scânteie laser // „ Știință și viață ” 2003, nr. 02.

Dicționare și enciclopedii	Britannica (online)