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Sistema e metodo di fusione laser

Fusione nucleare pulitaParticelle alfaProduzione di energiaReazione laser-drivenReazione protone-boro

Introduzione

Le reazioni di fusione nucleare, ad esempio, la fusione di nuclei leggeri come idrogeno, deuterio e trizio ecc. verso nuclei più pesanti sono di particolare interesse per vari scopi. Oltre alle applicazioni scientifiche e mediche, una delle applicazioni più importanti per le reazioni di fusione nucleare è la generazione di energia e di elettricità. La presente invenzione riguarda un sistema e un metodo per produrre reazioni di fusione nucleare «quasi pulita» mediante iniezione con impulsi laser.

Caratteristiche Tecniche

L’invenzione descrive un sistema, un metodo e un bersaglio per produrre reazioni di fusione nucleare. Un laser viene utilizzato per irradiare un particolare tipo di target con un singolo impulso, la cui forma temporale comprende un pre-impulso ed un impulso principale. Il pre-impulso viene utilizzato per generare un primo plasma davanti al bersaglio. Il sistema è configurato in modo tale che questo primo plasma sia in grado di focalizzare l’impulso laser principale sul bersaglio. Questo pre-plasma si comporta come una lente focalizzante per l’impulso principale. Questo effetto di auto-focalizzazione (self focusing) dell’impulso laser principale, permette di riscaldare il plasma stesso che si espande nella direzione opposta al laser e può quindi essere usato per accelerare le prime particelle in modo tale che queste prime particelle accelerate producano reazioni di fusione nucleare con seconde particelle contenute nel bersaglio.

Rispetto ai sistemi convenzionali per l’induzione delle reazioni di fusione nucleare, il sistema proposto presenta una configurazione sperimentale molto semplice che è in grado di indurre in modo efficiente una grande varietà di reazioni di fusione esotermica.

Possibili Applicazioni

  • Applicazioni scientifiche come: accelerazione di particelle tramite reazioni nucleari innescate da laser;
  • Generazione efficiente di energia e di elettricità mediante impulsi laser a bassa densità di potenza;
  • Realizzazione si sorgenti di energia senza scorie radioattive (no raggi gamma, no neutroni) che sono presenti nelle altre reazioni di fusione quali D-D, D-T, ecc.

Vantaggi

  • Induzione di una grande varietà di reazioni di fusione esotermiche;
  • Enorme aumento del numero di particelle alfa prodotte nella reazione di fusione nucleare rispetto ad altre facility laser ad oggi;
  • Semplicità del set-up sperimentale: un laser con un impulso temporale ad hoc ed un target avanzato contenente gli atomi precursori della reazione.