La fusión por confinamiento inercial (ICF) es un método para lograr la fusión nuclear comprimiendo y calentando rápidamente un material. Este proceso generalmente se realiza con láseres de alta potencia, que se enfocan en un pequeño gránulo para calentarlo rápidamente. El intenso calentamiento vaporiza el material dentro del gránulo, creando una onda de choque que es lo suficientemente caliente y densa como para hacer que el material se fusione. Aunque la fusión por confinamiento inercial aún tiene que producir más energía útil de la que consume, la investigación sobre cómo construir una fuente de energía comercialmente viable aún está en progreso.
Los ingredientes básicos de una pastilla de fusión por confinamiento inercial son deuterio y tritio, ambos isótopos de hidrógeno. La reacción de fusión entre deuterio y tritio es mucho más fácil de lograr que cualquier otra reacción, por lo que un reactor de deuterio / tritio que produzca energía es el objetivo principal de la investigación de fusión moderna. Estos gránulos son muy pequeños, pesan mucho menos de un gramo y se insertan uno a la vez en el reactor de fusión de confinamiento inercial.
Una vez que se carga el gránulo, se utilizan láseres muy grandes para calentar rápidamente el gránulo hasta la temperatura de fusión, a millones de grados Fahrenheit (Celsius). El rápido calentamiento de la capa exterior del gránulo hace que se vaporice y se expanda rápidamente, ejerciendo presión sobre el interior del gránulo. Si los láseres suministran suficiente energía, el interior del gránulo se comprimirá lo suficientemente rápido como para inducir la fusión nuclear, lo que a su vez hace que el gránulo se caliente. Esta condición se llama «ignición» y es el objetivo de la mayoría de los experimentos de fusión por confinamiento inercial de la actualidad.
La principal dificultad con la fusión por confinamiento inercial es entregar suficiente energía al gránulo para calentarlo a la temperatura de fusión antes de que el gránulo se disperse en el espacio. Para producir energía a partir de la fusión, la reacción debe exceder un valor llamado criterio de Lawson, que da el tiempo mínimo de confinamiento necesario para cualquier volumen dado de combustible. Esto requiere que pasen muchos megajulios de energía a través del sistema láser en cuestión de microsegundos; Hacer esto de manera confiable, sin consumir demasiada energía, presenta un gran desafío técnico. Se ha propuesto un nuevo enfoque para el problema del confinamiento llamado «encendido rápido», en el que una sola ráfaga de láser rápido enciende el gránulo después de que ya ha sido comprimido. Aunque este enfoque parece prometedor en teoría, aún no se ha probado con éxito.