ICF(慣性約束核聚變)

ICF(慣性約束核聚變)

ICF(Inertial confinement fusion),慣性約束核聚變,也譯為局限慣性核聚變、慣性約束聚變、慣性限制氫聚變,是一種核聚變的技術,利用雷射的衝擊波來引發核聚變反應。是實現聚變點火的主要研究方法之一。

基本介紹

  • 中文名:ICF
  • 外文名:Inertial confinement fusion
基本思想,基本原理,

基本思想

利用雷射離子束作驅動源,脈衝式地提供高強度能量,均勻地作用於裝填氘氚(DT)燃料的微型球狀靶丸外殼表面,形成高溫高壓電漿,利用反衝壓力,使靶的外殼極快地向心運動,壓縮氘氚主燃料層到每立方厘米的幾百克質量的極高密度,並使局部氘氚區域形成高溫高密度熱斑,達到點火條件,驅動脈衝寬度為納秒級,在高溫高密度熱核燃料來不及飛散之前,進行充分熱核燃燒,放出大量聚變能。
過程過程

基本原理

在慣性約束聚變中,點火條件要求高溫、高密度和一定的尺度,採用雷射驅動也需要增壓手段,其大致過程是:雷射首先從四面八方均勻加熱球形靶丸表面,在靶表面形成一層高溫稀薄電漿,然後雷射通過這層稀薄電漿時,以逆韌致和某些電漿的反常吸收過程被吸收。被吸收的雷射能量迅速加熱電子,溫度可達到3—5千萬度。高溫電子通過電子熱傳導,又將大部分能量輸運到臨近吸收區的燒蝕層密度高的區域,形成一個高溫燒蝕陣面(溫度急劇變化的一個空間界面),並在此產生高的燒蝕壓,這是一個增壓過程。它將雷射壓力提高近千倍。燒蝕壓驅動燒蝕陣面附近的物質,一方面將一部分高溫高密度電漿物質向外朝低密度的電漿區噴射,另一方面由於作用與反作用的關係,將剩餘的冷物質壓縮並向中心加速運動,產生聚心衝擊波,壓縮氘氚燃料,這就是慣性約束的含義。這個過程就稱為“內爆”,通過球形內爆和內爆過程的聚心效應,使氘氚燃料的壓力再增加幾萬倍,達到點火時要求達到的燃料壓力。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們