La fusión magneto-inercial ( MIF ) describe una clase de dispositivos de energía de fusión que combinan aspectos de la fusión por confinamiento magnético y la fusión por confinamiento inercial en un intento de reducir el costo de los dispositivos de fusión. [1] La MIF utiliza campos magnéticos para confinar un plasma inicial cálido y de baja densidad , luego comprime ese plasma a condiciones de fusión utilizando un controlador impulsivo o "revestimiento". El concepto también se conoce como fusión de objetivo magnetizado ( MTF ) y magnitnoye obzhariye ( MAGO ) en Rusia.
Los métodos de fusión magnetoinercial difieren en el grado de organización magnética presente en el objetivo inicial, así como en la naturaleza y velocidad del revestimiento que implosiona. Se han propuesto revestimientos láser, sólidos [2], líquidos y de plasma [3] .
La fusión magnetoinercial comienza con un objetivo de plasma denso y cálido que contiene un campo magnético . La conductividad del plasma evita que cruce las líneas del campo magnético. Al comprimir el objetivo, se amplifica el campo magnético. [4] [5] [6] Dado que el campo magnético reduce el transporte de partículas, el campo aísla el objetivo del revestimiento.
El concepto MIF tiene su origen en los comentarios de Andrei Sakharov en la década de 1950, quien observó que un campo magnético en una lámina podía comprimirse y podría, en teoría, alcanzar millones de Gauss . El concepto no fue retomado hasta la década de 1960, cuando Evgeny Velikhov, del Instituto Kurchatov, comenzó a realizar experimentos a pequeña escala utilizando láminas metálicas que implosionaban por un campo magnético externo. Se dieron cuenta de que el costo de los revestimientos metálicos probablemente sería mayor que el valor de la electricidad que producirían, el "problema del kopeck", [a] y consideraron la idea de utilizar un revestimiento de metal líquido reutilizable en su lugar. [7]
En una reunión de investigadores de fusión celebrada en 1971, Ramy Shanny, del Laboratorio de Investigación Naval de los Estados Unidos (NRL), habló con Velikhov sobre sus ideas. Shanny le preguntó cómo se estabilizaría un sistema de este tipo frente a la inestabilidad de Rayleigh-Taylor durante el colapso. Velikhov no entendió la pregunta, pensando que estaba preguntando cómo se estabilizaría frente a la gravedad dentro del tambor. Respondió que lo harían girar. Shanny, creyendo que Velikhov estaba diciendo que el giro resolvería los problemas de Rayleigh-Taylor, realizó los cálculos y descubrió que efectivamente estabilizaba estas inestabilidades. [8]
A su regreso al NRL, Shanny comenzó un programa de revestimiento líquido conocido como Linus . La idea era hacer girar un cilindro lleno de un metal líquido lo suficientemente rápido como para que el metal fuera forzado a salir del cilindro y dejara una abertura en el centro donde se inyectaría plasma. Luego se introduciría metal adicional en el cilindro utilizando pistones o medios similares, lo que haría que la abertura en el centro se cerrara y el plasma colapsara rápidamente. [8]
El programa Linus tuvo éxito hasta cierto punto, pero a medida que la escala de la compresión aumentó, el sistema comenzó a enfrentar el problema de que el metal colapsado expulsaría el plasma de los extremos del cilindro más rápidamente de lo esperado, demasiado rápido para completar la compresión. Buscando soluciones a este problema, comenzaron a adaptar la configuración de campo invertido (FRC) recientemente descubierta, que hace que el plasma adquiera una forma autoestable. Al inyectar el plasma en FRC, no saldría por los extremos. El interés en la compresión mecánica disminuyó a medida que los investigadores se volcaron a estudiar las FRC. [9]
Las naves espaciales de la novela Her Brother's Keeper de Mike Kupari están propulsadas en parte por cohetes de fusión magnetoinercial. [10]
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