Confinament inercial

Archiu:Caps block 0 laser.jpg

El confinament inercial de fusió que ampra làserés ha progressat veloçment en els anys 1970 i començos dels anys 1980 fins al punt de dispondre d'uns quants polsos per a fusionar un objectiu en dèu millons de kilojoules. En l'ilustració es pot vore un làser 10 beam LLNL NOVA, mostrat en 1984. Esta instalació ve a suplir el vell proyecte del seu predecessor, el làser Shiva.

El confinament inercial consistix en conseguir les condicions necessàries per a que es produïxca la fusió nuclear dotant a les partícules del combustible de la cantitat de moviment necessària per a que en el choc de les mateixes es vença la barrera de Coulomb i aixina es puga produir la reacció nuclear de fusió.

Métodos

Segons el método que s'use per a dotar del moviment necessari a les partícules del combustible podem distinguir:

• Confinament utilisant el làser o partícules

El método més amprat per al confinament inercial ampra làser sobre un blanc. La fusió nuclear per confinament inercial en làser es conseguix per mig de l'us de varis fas de rajos làser (192 en el NIF), de rajos X, o be d'ionés pesats accelerats, enfocats en un chicotet blanc esfèric (10 miligrams) a on es troba el combustible de deuteri-triti. També s'utilisa l'enfocament indirecte, en el que els fas s'enfoquen cap a un hohlraum d'un metal molt dens que a la seua volta produïx intensos rajos X que incidixen sobre el blanc de combustible. Este últim procés és més efectiu.

• Confinament per pinzamiento

Recentment s'han presentat a la comunitat científica varis proyectes per a conseguir un confinament inercial per mig de l'us d'ones de choc electromagnètiques sobre el combustible.

Procés

Archiu:Inertial confinement fusion.svg

Procés d'implosió, començ de la fusió i lliberació d'energia d'una càpsula de combustible de fusió.

1. El raig làser calfa ràpidament la superfície de l'objectiu, generant plasma entorn.
2. L'objectiu és comprimit per l'expulsió del material que ho rodejava en la seua superfície.
3. Es produïx l'implosió de la micro càpsula, alcança a obtindre una densitat de 20 voltes a la del plom i fa ignició a 100 000 000 °C
4. La reacció termonuclear es distribuïx pel combustible, provocant una eixida de vàries voltes l'energia entrante, despuix es generara un efecte semblat al d'una supernova i el target quedara cremat.

Un dels processos de calfament de la matèria és el de la compressió. En este cas lo que es pretén és que per mig d'un aument de la pressió aumente la densitat i la temperatura. Per a aumentar la pressió en un punt, es necessita fer incidir un número gran de partícules sobre ell. Referint-nos en este cas al significat més ampli del concepte de partícula o corpúscul, com del concepte de pressió.

Açò vol dir, que es deu considerar els fotons (en la freqüència de la llum visible, o dels rajos X) com a partícules, en lo que duran associat un moment, que a la seua volta comporta una força que donarà lloc a una pressió. I lo mateixa succeïx en els ions pesats. Eixa pressió es transmetrà per les successives capes del blanc durant un temps que vindrà dau per les lleis del moviment, la termodinàmica i la mecànica de decorreguts. Realisant el càlcul, es pot comprovar que el temps que transcorre per a propagar la pressió en tot el volum d'un blanc d'alguns milímetros de ràdio és d'a penes uns centenars de picosegundos.