Інерціальна УТРИМАННЯ плазми, заснований на використанні інерції речовини спосіб створення і збереження необхідних умов в плазмі (температури і щільності) протягом деякого часу, так званого часу інерційного утримання. Утримання плазми необхідно для здійснення керованого термоядерного синтезу (КТС). На відміну від квазістаціонарного магнітного утримання, при якому магнітне поле перешкоджає розльоту плазми і зменшує втрати енергії, пов'язані з теплопровідністю і вильотом заряджених частинок, при инерциальном утриманні плазма рухається безперешкодно, а умови, необхідні для здійснення термоядерного синтезу (наприклад, злиття дейтерію і тритію) , створюються і існують на стадіях стиснення і розширення. Системи, в яких здійснюється инерциальное утримання, є в принципі нестаціонарними: час инерциального утримання tіy складається з часу стиснення і розширення плазми.
Найбільш близька до здійснення УТС реакція злиття ядер дейтерію D і тритію Т, що протікає по схемі:
(N - нейтрон). Реакція протікає інтенсивно при температурі плазми, що наближається до 10 кеВ (близько 10 8 К), т. Е. При витраті енергії на нагрів 4 частинок, що беруть участь в реакції, близько 60 кеВ (без урахування втрат). Тому виграш по енергії може досягати значення 17,6МеВ / 60кеВ≈300.
Якщо в сфері радіуса R0 знаходиться гаряча плазма із середнім температурою Т0. що складається з ядер тритію, дейтерію з густиною nT. ПD і електронів, то кількість реакцій синтезу dN / dt в сферичному обсязі V за одиницю часу можна знайти з рівняння:
(Συ) DT (в см 3 / с) - швидкість реакції (1) в одиниці об'єму, усереднена по максвелловським розподілів дейтронів і тритонів і залежить тільки від температури Т0. σ - перетин реакції, ν - теплова швидкість частинок. Швидкість реакції в об'ємі V пропорційна щільності часток, т. Е. Щільності речовини pd, t = md, t nd, t (md, t маса дейтронів і тритонів). Час tіy. протягом якого ефективно протікає термоядерна реакція, пропорційно часу гідродинамічного руху плазми (стиснення і розширення) tдв = R0 / vДB (νДβ - швидкість гідродинамічного руху). При стисненні плазми швидкість реакції визначається зовнішніми умовами (зовнішнім тиском); при розширенні швидкість реакції залежить від енергії, що виділилася в плазмі в результаті реакцій. Швидкості стиснення і розширення досягають значень 100-1000 км / с.
Важливою характеристикою плазми, яка визначає її здатність до самоподогреву за рахунок поглинання α-частинок, які народжуються в термоядерної реакції, і, отже, до здійснення самоподдерживающейся термоядерної реакції, є ставлення розміру (радіусу) плазми R0 до середньому пробігу α-частинок в цій плазмі, lα . т. е. число пробігів α-частинок на цьому розмірі плазми. Ставлення R0 / lα виявляється пропорційним добутку щільності плазми на її розмір до моменту початку реакцій, R0 / lα
р0 R0. Найбільш ефективне термоядерний горіння в режимі инерциального утримання можливо при щільності n >> 10 23 см -3. т. е. необхідно істотне стиснення плазми, яке зазвичай здійснюють в системах з центральною симетрією (циліндр, сфера). Перешкодою до досягнення високих ступенів стиснення є гідродинамічна нестійкість (дивись Нестійкості плазми). Для стійкості системи інерційного утримання необхідні також симетрія і однорідність початкового стану плазми і стискає тиску.
Для дослідження інерційного утримання використовують системи з різними джерелами енергії: потужні електричні розряди з силою струму, що перевищує 10 MA, потоки заряджених частинок від прискорювачів, пучки фотонів від надпотужних лазерів (дивись Лазерний термоядерний синтез).