Fuusiopalloissa

Fuusiopalloissa tarkoitetaan pienikokoisia kapseli- tai kuorionkaltaisia kappaleita, joita käytetään inertiaalisen fuusion (ICF) tutkimuksessa. Pelletit sisältävät fuusioaineen, yleensä deuteriumia ja tritiaa (DT), ja niiden tarkoituksena on mahdollistaa äärimmäisen tiheän ja kuuman fuusioalueen syntyminen hyvin lyhyen aikavälin aikana.

Rakenteeltaan fuusiopallo koostuu ohuesta ulkokuoresta, joka tunnetaan ablatöörinä, sekä keskellä olevasta DT-fuellikapselista. Ulkokuori on tavallisesti polymeerimateriaalia, kuten polystyreeniä tai muuta CH-pohjaista plastia, ja sen paksuus on tyypillisesti kymmeniä mikroimittoja. DT-fuel-alue voi olla kiinteänä jääkerroksena kapselin sisällä, tai sillä voi olla muuta cryogenic -rakennetta riippuen valmistusmenetelmästä. Pelletin valmistus vaatii erittäin puhtaita ja cryogeenisia tekniikoita, jotta DT pysyy kiinteänä ennen implosia.

Käyttö tapahtuu siten, että pelletin ulkokuori altistetaan erittäin voimakkaalle energialle, yleensä suuritehoisilla laser- tai hiukkasovilla sekä usein hohlraumin sisällä. Ablaatio aiheuttaa ulkokuoren epäyhtenäisen ajan mittaan tarkasti kontrolloidulla tavalla, mikä johtaa implosioniin ja keskuksen täydelliseen kompressoitumiseen. Tavoitteena on saavuttaa suuret tiheydet ja lämpötilat, jotka voivat synnyttää fuusion DT-kytkennän.

ICF-tekniikka on edistynyt, mutta läpimurtoja kohti kestävästi itseään ruokkivaa fuusiota on vielä toteutumatta. Tutkimusta johtavat laitokset, kuten National Ignition Facility (NIF) Yhdysvalloissa ja Omega-lasersäätiö Yhdysvalloissa, sekä useat eurooppalaiset laboratoriot, selvittävät implosionin symmetriaa, hydrodynaamisia instabiliteetteja ja materiaalien käyttäytymistä äärimmäisissä oloissa. Fuusiopalloissa ovat keskeinen tutkimusväline inertiaalisen fuusion tavoitteiden edistämisessä.