Stołowe maszyny fuzyjne

Dlaczego biblioteka to podpowiada

Urządzenie Tokyo Institute of Technology pracujące na deuterze przy 40 kilowoltach i 2 miliamperach wytwarzało stabilnie dziesięć tysięcy neutronów na sekundę ze stołu, a autorzy wykonali potem trudniejszą pracę ustalenia, gdzie zachodzą fuzje — znajdując wirtualną anodę stojącą w centrum, w pomiarze sondą i symulacji, które się zgadzają (Neutron production rate and plasma characteristics of spherically convergent beam fusion, 2001). Tryb gwiazdy, wirtualna anoda i zagnieżdżona wirtualna katoda takiego urządzenia są modelowane cząstka po cząstce wobec danych sondy w Kinetic characteristics of ions in an inertial electrostatic confinement device (2020), a własny przegląd architektury przez Defense Intelligence Agency kończy się konkretną propozycją — dwanaście działek jonowych o częstotliwości radiowej wycelowanych w jeden rdzeń, by zademonstrować próg opłacalności na paliwie wodór-bor (DIRD Inertial Electrostatic Confinement Fusion, 2010). Po stronie ogniska plazmowego, chilijska grupa pokazała, że maszyna magazynująca od 32 do 98 dżuli wciąż się zaciska, bo jest szybka, a nie duża — bateria 160 nanofaradów, 38 nanohenrów, prąd narastający w jakieś 150 nanosekund (Pinch evidence in a fast and small plasma focus of only tens of joules, 2004). Kilkaset dżuli z narastaniem w 300 nanosekund dało około 1,06 miliona neutronów na strzał (Neutron emission from a fast plasma focus of 400 Joules, 2003), a interferometria wewnątrz maszyny rzędu dziesiątek dżuli potwierdziła, że dynamika, warunki zacisku i gęstości elektronów maszyn wielkości hali są obecne wszystkie (Dynamics and Density Measurements in a Small Plasma Focus of Tens-of-Joules-Emitting Neutrons, 2011).

Eksperyment albo budowa

Zbuduj najpierw urządzenie inercyjnego uwięzienia elektrostatycznego: lista części to komora próżniowa, zasilacz wysokiego napięcia, klatka z drutu i licznik neutronów, a całość jest sprzedawana komercyjnie do inspekcji rudy. Potem zbuduj szybkie, małe ognisko plazmowe, co jest ćwiczeniem z mocy impulsowej — niska indukcyjność to cały problem projektowy. Pomiarem rozstrzygającym w obu przypadkach jest wydajność neutronów deuter-deuter na strzał albo na sekundę, przy czym wydajność skaluje się poprawnie z prądem i znika, gdy usunie się deuter, a licznik jest skalibrowany względem znanego źródła. Ta ostatnia klauzula odróżnia maszynę fuzyjną od maszyny, która pryska jonami w ścianę.