Увеличение термоядерного выхода при быстром сжатии холодных оболочечных мишеней, осуществляемом за счет нелинейного взаимодействия лазерного излучения с плазмой

Силы нелинейного взаимодействия между интенсивными лазерными полями и холодными плазменными оболочками эффективно преобразуют энергию излучения в механическую энергию имплозии. Это преобразование, ранее исследовавшееся численно, в данной работе рассматривается аналитически на простом примере с использованием неоднородного релеевского профиля плотности. При сферическом облучении плазменной оболочки одиночным импульсом произвольной формы интенсивностью 2,5·10¹⁶ Вт/см² и длительностью несколько пикосекунд возможно преобразование до 50% лазерной энергии в энергию сжатия. Если импульс является достаточно коротким для того, чтобы избежать столкновительной термализации, разрушение и сжатие плазмы остаются адиабатическими и не переходят порога ферми-вырождения. Это приводит к усилениям, получаемым в ядерной реакции только за счет вкладываемой энергии, без учета дополнительного нагрева α-частицами, порядка 400 при лазерных энергиях 2,25, 900 кДж и 13 МДж для DT-, DD- и НВ-реакций соответственно. Это примерно в тысячу раз меньше по энергиям, чем для получения того же выхода ядерной реакции при газодинамической абляции.