磁気慣性核融合(MIF )は、核融合装置のコストを下げるために、磁気閉じ込め核融合と慣性閉じ込め核融合の側面を組み合わせた核融合発電装置の一種です。 [ 1 ] MIFは磁場を使用して、初期の高温で低密度のプラズマを閉じ込め、次に衝撃駆動装置または「ライナー」を使用してそのプラズマを核融合条件まで圧縮します。これは、磁化ターゲット核融合(MTF)およびロシアではマグニトノエ・オブジャティエ(MAGO )としても知られています。
磁気慣性核融合のアプローチは、初期ターゲットに存在する磁気組織の程度、および内破するライナーの性質と速度によって異なります。レーザー、固体、[ 2 ]液体、プラズマ[ 3 ]ライナーがすべて提案されています。
磁気慣性核融合は、磁場を含む高温高密度のプラズマターゲットから始まります。プラズマの導電率により、プラズマは磁力線を横切ることができません。ターゲットを圧縮すると磁場が増幅されます。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]磁場は粒子輸送を減少させるため、磁場はターゲットをライナーから絶縁します。
MIF の概念は、1950 年代にアンドレイ・サハロフが、箔内の磁場は圧縮でき、理論的には数百万ガウスに達する可能性があると指摘したことに端を発する。この概念が取り上げられたのは 1960 年代になってからで、クルチャトフ研究所のエフゲニー・ヴェリホフが、外部磁場によって内破する金属箔を用いた小規模な実験を開始した。金属ライナーのコストが、それによって生成される電力の価値よりも高くなる可能性が高いこと、いわゆる「コペイカ問題」[ a ]が認識され、代わりに再利用可能な液体金属ライナーを使用するというアイデアが検討された。[ 7 ]
1971年の核融合研究者の会議で、米国海軍研究所(NRL)のラミー・シャニーはヴェリホフに彼のアイデアについて話した。シャニーは、崩壊中にレイリー・テイラー不安定性に対してそのようなシステムをどのように安定化させるのかを尋ねた。ヴェリホフは質問を誤解し、ドラム内の重力に対してどのように安定化させるのかを尋ねていると思った。彼はドラムを回転させると答えた。シャニーは、ヴェリホフが回転によってレイリー・テイラーの問題が解決されると言っていると信じ、計算を行い、実際にこれらの不安定性を安定化させることを発見した。[ 8 ]
NRLに復帰したシャニーは、ライナスと呼ばれる液体ライナープログラムを開始した。そのアイデアは、液体金属で満たされたシリンダーを十分に速く回転させ、金属をシリンダーの外側に押し出し、中央にプラズマを注入する開口部を作るというものだった。その後、ピストンなどの手段を用いてシリンダー内にさらに金属を押し込み、中央の開口部を閉じ、プラズマを急速に崩壊させる。[ 8 ]
Linusプログラムはある程度成功したが、圧縮の規模が大きくなるにつれて、崩壊する金属が予想よりも速くプラズマをシリンダーの端から押し出し、圧縮を完了できないという問題に直面し始めた。この問題の解決策を探して、研究者たちは最近発見された磁場反転構成(FRC)の適用を開始した。FRCではプラズマが自己安定な形態を形成する。FRCにプラズマを注入することで、プラズマが端から噴出することはない。研究者たちがFRCの研究に目を向けるにつれて、機械的圧縮への関心は薄れていった。[ 9 ]
マイク・クパリの小説『 Her Brother's Keeper』に登場する宇宙船は、磁気慣性核融合ロケットによって部分的に推進されている。[ 10 ]
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