نبذة سريعة عن الحبس الكهروستاتيكي بالقصور الذاتي

الحبس الكهروستاتيكي بالقصور الذاتي ، أو IEC ، هو فئة من أجهزة طاقة الانصهار التي تستخدم المجالات الكهربائية لحصر البلازما بدلاً من الأسلوب الأكثر شيوعًا باستخدام المجالات المغناطيسية الموجودة في تصميمات انصهار الحبس المغناطيسي (MCF). تعمل معظم أجهزة IEC على تسريع الوقود بشكل مباشر إلى ظروف الانصهار ، وبالتالي تجنب فقد الطاقة الذي لوحظ أثناء مراحل التسخين الأطول لأجهزة MCF. من الناحية النظرية ، هذا يجعلها أكثر ملاءمة لاستخدام أنواع وقود الانصهار غير الإلكتروني البديلة ، والتي تقدم عددًا من الفوائد العملية الرئيسية وتجعل أجهزة IEC واحدة من أكثر الأساليب التي تمت دراستها على نطاق واسع للانصهار.

نظرًا لأن الإلكترونات سالبة الشحنة والأيونات الموجبة في البلازما تتحرك في اتجاهات مختلفة في مجال كهربائي ، يجب ترتيب المجال بطريقة ما بحيث يظل الجسيمان قريبين من بعضهما البعض. تحقق معظم تصميمات IEC ذلك عن طريق سحب الإلكترونات أو الأيونات عبر بئر محتمل ، وبعد ذلك تتساقط الفولت وتستمر الجسيمات في التحرك بسبب قصورها الذاتي. يحدث الانصهار في تلك المنطقة ذات الإمكانات المنخفضة عندما تصطدم الأيونات التي تتحرك في اتجاهات مختلفة. نظرًا لأن الحركة التي يوفرها المجال تخلق مستويات الطاقة اللازمة للانصهار ، وليس الاصطدامات العشوائية مع بقية الوقود ، فلا يجب أن يكون الجزء الأكبر من البلازما ساخنًا وأن الأنظمة ككل تعمل في درجات حرارة ومستويات طاقة أقل بكثير من أجهزة MCF.

أحد أبسط أجهزة IEC هو المصهر ، والذي يتكون من شبكتين كرويتين من الأسلاك المعدنية متحدة المركز. عندما يتم شحن الشبكات بفولت عالي ، يتأين غاز الوقود. ثم يعمل الحقل بين الاثنين على تسريع الوقود إلى الداخل ، وعندما يمر عبر الشبكة الداخلية ، ينخفض الحقل وتستمر الأيونات إلى الداخل باتجاه المركز. إذا اصطدموا بأيون آخر ، فقد يخضعون للانصهار. إذا لم يفعلوا ذلك ، فإنهم يسافرون خارج منطقة التفاعل إلى المنطقة المشحونة مرة أخرى ، حيث يتم تسريعهم إلى الداخل. بشكل عام ، تشبه العملية الفيزيائية عملية انصهار الحزمة المتصادمة ، على الرغم من أن أجهزة الحزمة خطية بدلاً من كروية. تختلف تصميمات IEC الأخرى ، مثل polywell ، إلى حد كبير في ترتيب الحقول المستخدمة لإنشاء البئر المحتمل.

أشار عدد من الدراسات النظرية التفصيلية إلى أن نهج IEC يخضع لعدد من آليات فقدان الطاقة غير الموجودة إذا تم تسخين الوقود بشكل متساوٍ أو "Maxwellian" . يبدو أن آليات الخسارة تلك أكبر من معدل الانصهار في مثل تلك الأجهزة ، مما يعني أنه لا يمكن أبدًا الوصول إلى نقطة التعادل للانصهار وبالتالي استخدامها لإنتاج الطاقة. تصبح تلك الآليات أكثر قوة عندما تزداد الكتلة الذرية للوقود ، مما يشير إلى أن IEC ليس لها أي ميزة مع الوقود غير الآلي. ما إذا كانت تلك الانتقادات تنطبق على أجهزة محددة من أجهزة IEC تظل مثيرة للجدل إلى حد كبير.

قراءة المقال الكامل على ويكيبيديا ←