Tiede

Ydinfuusio — Lämpötila on jakauma

Tarvitaan myös riittävä hiukkastiheys ja riittävän pitkä energia-koossapitoaika. Lawsonin ehto yhdistää nämä tekijät.

Lämpötila on jakauma

Tarvitaan myös riittävä hiukkastiheys ja riittävän pitkä energia-koossapitoaika. Lawsonin ehto yhdistää nämä tekijät.

Gamow-ikkuna

Ydinfuusiossa kevyet ytimet yhdistyvät raskaammaksi ytimeksi. Kun tuotteilla on suurempi sidosenergia nukleonia kohti, kokonaislepomassa pienenee ja erotus vapautuu energiana. Haasteena on saada positiivisesti varautuneet ytimet riittävän lähelle Coulombin hylkimisestä huolimatta.

Plasman koossapito

Korkea lämpötila ei tarkoita samaa energiaa kaikille ioneille. Plasmassa on laaja nopeus- ja energiajakauma. Vain osa hiukkasista saavuttaa energioita, joilla lähestyminen on riittävää, ja kvanttitunnelointi täydentää mahdollisuuden läpäistä Coulombin este.

Lawsonin ehto

Hyvin energisiä hiukkasia on vähän mutta ne tunneloituvat helpommin; matalaenergisiä on paljon mutta niiden läpäisy on pieni. Näiden tekijöiden tulo muodostaa energia-alueen, jolla suurin osa reaktioista tapahtuu. Tätä aluetta kutsutaan Gamow-ikkunaksi.

Ydinfuusio²H + ³H → ⁴He + n + 17.6 MeV

Lämpötila on jakauma

Fuusiolämpötilassa aine on ionisoitunutta. Magneettinen koossapito ohjaa varattuja hiukkasia kentillä, kun taas inertiaalinen koossapito puristaa pienen polttoainekohteen nopeasti suureen tiheyteen. Molemmissa tapauksissa tavoitteena on riittävä lämpötila, tiheys ja koossapitoaika.

Ydinfuusiossa kevyet ytimet yhdistyvät raskaammaksi ytimeksi. Kun tuotteilla on suurempi sidosenergia nukleonia kohti, kokonaislepomassa pienenee ja erotus vapautuu energiana. Haasteena on saada positiivisesti varautuneet ytimet riittävän lähelle Coulombin hylkimisestä huolimatta.