انجمن فیزیک ایران مجلۀ پژوهش فیزیک ایران 1682-6957 17 5 2019 11 26 Study of Shock Ignition Approach in Heavy Ion Fusion of Reactor-size DT Target مطالعه رهیافت افروزش موج ضربه‌ای در هدف‌های DT با مقیاس راکتوردر گداخت یون سنگین 761 772 1320 10.29252/ijpr.17.5.761 FA صبریه حسنی دانشگاه دامغان بهناز کالجی دانشگاه دامغان سهیل خوشبین فر دانشگاه گیلان 0000-0002-6601-5569 Journal Article 2019 11 26 The ignition of pre-compressed fuel by convergent shock wave, as a new approach in inertial confinement fusion that is known as shock ignition is considered with the aim of achieving high gain and providing threshold of ignition in lower energy. In this research, optimization of the energy of individual ions in the beam according to the hydrodynamic efficiency and target energy gain in a five-layer fuel pellet of nuclear fusion reactor size with heavy ion beam by one-dimensional code, DEIRA4. Then with substitution of the box pulse by three-stage pulse in shock ignition, the power and time of each phase are optimized and the energy consumption, fuel hydrodynamic efficiency and Rayleigh–Taylor instability is investigated. Calculations show that in optimal target with DT fuel, by applying three-stage pulse by heavy ion beam 207Pb, target energy gain is 542 corresponding to 21% increasing in energy efficiency and 19% decreasing in deriver energy. Also the decreasing of implosion velocity and e-fold parameter shows, the hydrodynamic instabilities in shock ignition is less than central ignition. افروزش سوخت از پیش فشرده توسط موج ضربه‌ای همگرا، به عنوان طرح جدیدی در همجوشی محصورسازی لختی، تحت عنوان افروزش ضربه‌ای با هدف دستیابی به مقدار بهره بالا و فراهم ‌کردن افروزش در آستانه انرژی پایین‌تر مورد توجه است. در این پژوهش بهینه‌سازی انرژی با توجه به بازده هیدرودینامیکی و بهره انرژی در یک ساچمه سوخت پنج لایه‌ای با مقیاس‌های راکتورهای گداخت هسته‌ای با راه انداز یونی سنگین توسط کد یک بعدی DEIRA4 انجام شده است. سپس با جایگزینی تپ جعبه‌ای توسط تپ سه مرحله‌ای افروزش موج ضربه‌ای، توان و زمان هر مرحله از پالس بهینه‌سازی شده و تأثیر آن بر مقدار انرژی مصرفی، بهره سوخت و کاهش ناپایداری‌های رایلی- تیلور بررسی شده است. محاسبات نشان می‌دهد که در هدف بهینه شده مورد نظر با سوخت DTبا اعمال تپ سه مرحله‌ای باریکه یون سنگین سرب- 207، مقدار بهره انرژی 542 متناظر با 21% افزایش در بهره انرژی و 19% کاهش در انرژی راه انداز، حاصل شد. همچنین کاهش سرعت انفجار درونی و پارامتر رشد نمایی1 نشان دهنده پایداری بیشتر سوخت در افروزش موج ضربه‌ای در برابر ناپایداری‌های هیدرودینامیکی نسبت به افروزش مرکزی می‌باشد.   https://ijpr.iut.ac.ir/article_1320_2a50e9c2d6b89b95bcb416d6857f8b45.pdf