In impact ignition, the compressed deuterium–tritium main fuel is ignited by impact with a separately imploded portion of fuel, which is accelerated in a hollow conical target to hyperspeeds of the order of 1000 km s−1. Its kinetic energy is directly converted into thermal energy corresponding to an ignition temperature of about 5 keV upon collision with the compressed fuel. The ignitor shell is irradiated by nanosecond pulses at intensities of between 1015 and 1016 W cm−2 with a wavelength of 0.25–0.35 µm, resulting in ablation pressures of several hundred mega-bars. Hydrodynamics-dominated physics and avoidance of ultra-intense petawatt lasers are notable features of this scheme. Experimental results for velocities exceeding 1000 km s−1, ion temperatures up to 3 keV, and neutron yield increases of 100-fold due to the impact effect indicate the potential of impact ignition for fusion energy production. The overall performance of impact ignition is reviewed with new analyses on the neutron yield and shell acceleration.
衝撃点火では、圧縮された重水素-三重水素の主燃料が、別途圧縮された燃料部分との衝撃によって点火される。この燃料部分は、中空の円錐ターゲット内で毎秒1000kmのオーダーの超高速まで加速される。その運動エネルギーは、圧縮燃料との衝突時に、約5keVの点火温度に相当する熱エネルギーへと直接変換される。点火シェルは、波長0.25〜0.35µm、強度10^15〜10^16 W/cm^2のナノ秒パルスで照射され、その結果、数百メガバールのアブレーション圧力が生じる。この方式の顕著な特徴は、流体力学が支配的であり、超高強度ペタワットレーザーを必要としないことである。毎秒1000kmを超える速度、最大3keVのイオン温度、および衝撃効果による100倍の中性子収量増加に関する実験結果は、核融合エネルギー生成のための衝撃点火の可能性を示している。本稿では、衝撃点火の全体的な性能について、中性子収量とシェル加速に関する新たな解析を交えてレビューする。