Inertial Confinement Fusion (ICF) ist eine Methode zur Erzielung einer Kernfusion durch schnelles Komprimieren und Erhitzen eines Materials. Dieser Prozess wird normalerweise mit Hochleistungslasern durchgeführt, die alle auf ein kleines Pellet fokussiert werden, um es schnell aufzuheizen. Durch die intensive Erwärmung verdampft das Material im Inneren des Pellets, wodurch eine Stoßwelle erzeugt wird, die heiß und dicht genug ist, um das Material zum Schmelzen zu bringen. Obwohl die Fusion mit Trägheitseinschluss noch nicht mehr nützliche Energie produzieren muss, als sie verbraucht, ist die Forschung zum Bau einer kommerziell rentablen Energiequelle noch im Gange.
Die Grundbestandteile eines Trägheitseinschluss-Fusionspellets sind Deuterium und Tritium, beides Wasserstoffisotope. Die Fusionsreaktion zwischen Deuterium und Tritium ist viel einfacher zu erreichen als jede andere Reaktion, und so ist ein Deuterium/Tritium-Reaktor zur Stromerzeugung das primäre Ziel der modernen Fusionsforschung. Diese Pellets sind sehr klein, wiegen viel weniger als ein Gramm und werden einzeln in den Fusionsreaktor mit Trägheitseinschluss eingeführt.
Sobald das Pellet geladen ist, werden sehr große Laser verwendet, um das Pellet schnell auf die Schmelztemperatur bei Millionen Grad Fahrenheit (Celsius) zu erhitzen. Das schnelle Erhitzen der äußeren Schicht des Pellets bewirkt, dass diese verdampft und sich schnell ausdehnt, wodurch Druck auf das Innere des Pellets ausgeübt wird. Liefern die Laser genügend Energie, wird das Innere des Pellets schnell genug komprimiert, um eine Kernfusion auszulösen, die das Pellet wiederum heißer macht. Dieser Zustand wird als „Zündung“ bezeichnet und ist das Ziel der meisten modernen Fusionsexperimente mit Trägheitseinschluss.
Die Hauptschwierigkeit bei der Fusion mit Trägheitseinschluss besteht darin, dem Pellet genügend Energie zuzuführen, um es auf die Schmelztemperatur zu erhitzen, bevor sich das Pellet im Weltraum verteilt. Um Strom aus Fusion zu erzeugen, muss die Reaktion einen Wert überschreiten, der als Lawson-Kriterium bezeichnet wird und die minimale Einschlusszeit angibt, die für ein gegebenes Brennstoffvolumen erforderlich ist. Dies erfordert, dass viele Megajoule Energie innerhalb von Mikrosekunden durch das Lasersystem geleitet werden; Dies zuverlässig und ohne zu viel Strom zu verbrauchen, stellt eine große technische Herausforderung dar. Ein neuer Ansatz für das Einschlussproblem namens „schnelle Zündung“ wurde vorgeschlagen, bei dem ein einzelner schneller Laserstoß das Pellet entzündet, nachdem es bereits komprimiert wurde. Obwohl dieser Ansatz in der Theorie vielversprechend aussieht, wurde er noch nicht erfolgreich getestet.