همجوشی حبس اینرسی

همجوشی محصور کننده اینرسی (ICF) نوعی تحقیق در مورد انرژی همجوشی است که سعی دارد واکنشهای ذوب هسته ای را با گرم کردن و فشرده سازی یک هدف سوخت آغاز کند ، به طور معمول به شکل گلوله که اغلب حاوی مخلوط دوتریم و تریتیوم است. گلوله های سوخت معمولی تقریباً به اندازه یک سر سوزن هستند و حدود 10 میلی گرم سوخت دارند.

برای فشرده سازی و گرم کردن سوخت ، انرژی با استفاده از پرتوهای پرانرژی نور لیزر ، الکترون یا یون به لایه خارجی هدف منتقل می شود ، اگرچه به دلایل مختلف ، تقریباً تمام دستگاه های ICF از سال 2020 از لیزر استفاده کرده اند. لایه بیرونی گرم شده به سمت بیرون منفجر می شود و در نتیجه باقیمانده هدف نیروی واکنش ایجاد می کند و آن را به سمت داخل شتاب می دهد و سوخت را فشرده می کند. این فرآیند همچنین برای ایجاد امواج ضربه ای طراحی شده است که از طریق هدف به سمت داخل حرکت می کنند. مجموعه ای از امواج ضربه ای به اندازه کافی قدرتمند می توانند سوخت را در مرکز فشرده و گرم کنند تا واکنش های همجوشی رخ دهد.

ICF یکی از دو شاخه اصلی تحقیقات انرژی همجوشی است ، شاخه دیگر همجوشی سلولهای مغناطیسی است. هنگامی که برای اولین بار در اوایل دهه 1970 به صورت عمومی مطرح شد ، به نظر می رسید که ICF یک رویکرد عملی برای تولید برق است و این زمینه شکوفا می شود. آزمایش های انجام شده طی دهه های 1970 و 80 نشان داد که کارایی این دستگاه ها بسیار کمتر از حد انتظار است و رسیدن به اشتعال آسان نخواهد بود. در طول دهه های 1980 و 90 ، آزمایشات زیادی برای درک تعامل پیچیده نور لیزر با شدت بالا و پلاسما انجام شده است. اینها منجر به طراحی ماشینهای جدیدتر ، بسیار بزرگتر ، شد که در نهایت به انرژیهای احتراق می رسند.

بزرگترین آزمایش عملیاتی ICF ، تاسیسات احتراق ملی (NIF) در ایالات متحده است که با استفاده از چندین دهه تجربه قبلی انجام شده است. مانند سایر آزمایشات قبلی ، NIF نتوانسته است به احتراق برسد و از سال 2015 حدود 1⁄3 از سطح انرژی مورد نیاز را تولید می کند