Fusión termonuclear controlada por inercia

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La fusión termonuclear controlada por inercia [1]  es uno de los tipos de fusión termonuclear, en los que el combustible termonuclear es retenido por sus propias fuerzas de inercia . La idea es calentar rápida y uniformemente el combustible de fusión para que el plasma resultante tenga tiempo de reaccionar antes de explotar. Así, al usar este principio, el reactor será pulsado. [2]

Para un plasma D - T comprimido por un factor de 100 [3] con una temperatura de 10 8 K y un diámetro de 2 mm, el tiempo de confinamiento corresponde a 10 −9 segundos, lo que crea un importante problema de calentamiento instantáneo. [2] Por lo tanto, se utilizan varios láseres de alta potencia para calentar , incluidos los láseres de pulso ultracorto . [3] La implosión de radiación del objetivo y otros efectos secundarios se utilizan para aumentar la densidad y el tiempo de retención .

Para comprimir y calentar el objetivo, la energía se transfiere a través de sus capas superficiales utilizando rayos láser, electrones e iones de alta energía, aunque por varias razones, casi todas las instalaciones piloto a partir de 2017 usan láseres. La capa exterior sobrecalentada explota hacia afuera, creando una fuerza reactiva que actúa sobre los restos del objetivo, comprimiéndolo. Este proceso debería crear ondas de choque dirigidas dentro del objetivo. Una serie suficientemente poderosa de ondas de choque puede comprimir y calentar el combustible en el centro para que comience una reacción termonuclear.

La energía que se libera de tal reacción es capaz de calentar el combustible circundante y, si la temperatura es lo suficientemente alta, también puede iniciar una reacción de fusión. El objetivo de tales plantas es poder lograr una "combustión" termonuclear, cuando el proceso de liberación de calor provoca una reacción de enlace que afecta a una parte importante del combustible. Una pastilla típica de combustible es del tamaño de una cabeza de alfiler y contiene alrededor de 10 miligramos de combustible. En la práctica, solo se puede usar una pequeña fracción de este combustible en una reacción de fusión, pero si se usa todo este combustible, se liberará energía equivalente a quemar un barril de petróleo.

La fusión controlada por inercia es uno de los dos enfoques principales en la investigación de la energía de fusión, el otro es la fusión controlada magnéticamente .

Proyectos

En 2009, los Estados Unidos , como parte de una investigación de fusión inercial, probaron láseres en la Instalación Nacional de Fusión Láser (NIF). [cuatro]

Véase también

Notas

  1. ↑ A menudo se omite la palabra "gestionado". Curso de fusión termonuclear controlada por inercia del profesor O. I. Vasilenko, impartido en 2008 en el Departamento de Física Nuclear General de la Universidad Estatal de Moscú
  2. ↑ 1 2 BOYKO VI (Universidad Politécnica de Tomsk), Fusión termonuclear controlada y problemas de fusión termonuclear inercial Copia de archivo fechada el 15 de junio de 2010 en Wayback Machine // Soros Educational Journal No. 6, 1999, pp. 97-104; pdf Archivado el 4 de marzo de 2016 en Wayback Machine .
  3. ↑ 1 2 Prof. BI Luchkov, Ways of Nuclear Fusion Archivado el 4 de enero de 2014 en Wayback Machine // Physics (ID First of September), ISSN 2077-6578, 2003 No. 28
  4. ↑ Leonid Popov, "El láser más grande envió teravatios a la punta de una aguja nuclear" Copia de archivo del 31 de mayo de 2010 en Wayback Machine // Membrane , 31 de marzo de 2009

Literatura

Educativo

Divulgación de la ciencia

Enlaces

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