什么是惯性约束核聚变？(inertial confinement fusion?)
惯性约束核聚变（ICF）是一种通过快速压缩和加热材料来实现核聚变的方法。 这一过程通常是通过高功率激光器来完成的，这些激光器都集中在一个小球上，使其迅速加热。 强烈的加热使小球内的材料汽化，产生冲击波，其温度和密度足以导致材料融合。 尽管惯性约束核聚变尚未产生比其消耗的更多有用能量，但关于如何建立一个商业上可行的动力源的研究仍在进行。
惯性约束核聚变颗粒的基本成分是氘和氚，都是氢的同位素。 氘和氚之间的核聚变反应比任何其他反应都更容易实现，因此，产生动力的氘/氚反应堆是现代核聚变研究的主要目标。 这些颗粒非常小，重量远小于一克，一次插入惯性约束核聚变反应堆中。
一旦小球被装入，就会使用非常大的激光器将小球迅速加热到核聚变温度，达到数百万华氏度（摄氏度）。 小球外层的迅速加热使其汽化并迅速膨胀，给小球的内部带来压力。 如果激光器提供足够的能量，小球的内部将被迅速压缩，足以诱发核聚变，反过来使小球的温度更高。 这种情况被称为 "点火"，它是大多数现代惯性约束核聚变实验的目标。
惯性约束核聚变的主要困难是在核弹散入太空之前向核弹提供足够的能量，将其加热到核聚变温度。 为了从核聚变中产生能量，反应必须超过一个称为劳森准则的数值，该准则给出了任何特定体积的燃料所需的最小约束时间。 这需要在几微秒内将许多兆焦耳的能量通过激光系统；在不消耗太多能量的情况下可靠地做到这一点，是一个巨大的技术挑战。 有人提出一种解决约束问题的新方法，即 "快速点火"，在核弹已经被压缩之后，用一次快速激光爆发点燃它。 虽然这种方法理论上看起来很有前途，但它尚未被成功测试。
- 发表于 2022-02-09 10:55
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- 分类：科学
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