نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیات علمی

2 University of Mazandaran

3 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

چکیده

در این مقاله تاثیر ناهمسانگردی دمایی را بر شرایط اشتعال سوخت دوتریوم-تریتیوم در طرح‌های همجوشی اشتعال سریع برپایه ی امواج ضربه‌ای تولید شده توسط لیزرهای پالس کوتاه، بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش پارامتر ناهمسانگردی دمایی، ∥β=T⊥/T، به طور غیرمنتظره‌ای کسر ذرات آلفا ایجاد شده و تهنهشت انرژی در حوزه اشتعال را افزایش می‌دهد. حداکثر پارامتر محصور شدن کمتر از g/cm24 است، در حالی که برای β>1، حداکثر پارامتر محصور شدن بیش از g/cm2 4 است. کسر انرژی همجوشی در طول تابش دهی پالس لیزر بر سوخت (1 پیکوثانیه) کاهش می یابد. با افزایش پارامتر ناهمسانگردی دمایی با ضریب 100، مقدار چگالی پلاسما درابعاد لکه داغ مورد نیاز اشتعال سوخت را می توان تا 38 درصد افزایش داد. برای β کمتر از 1، کسر انرژی همجوشی رسوب‌شده با زمان کاهش می‌یابد و به حداقل مقدار خود در حدود 0.1 در انتهای پالس لیزر می‌رسد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The Role of the Temperature Anisotropy in the Deuterium-Tritium Fuel Ignition Under the Effect of Relativistic Shock Waves

نویسندگان [English]

  • fatemeh Khodadadi Azadboni 1
  • A. Khademlo 2
  • Mohammad Mahdavi 3

2 University of Mazandaran

3 Department of Physics, Faculty of Science, University of Mazandaran, Babolsar, Iran P.O.Box 47415-416, Babolsar, Iran

چکیده [English]

This study explores the impact of temperature anisotropy on the ignition criterion of deuterium-tritium fuel in nuclear fast ignition fusion schemes that rely on short-pulse lasers-generated shock waves. The results indicate that increasing the temperature anisotropy parameter, β=T⊥/T∥, unexpectedly increases the fraction of 𝛼-particles created and deposited into the ignition domain. For β is less than1, the maximum confinement parameter is less than 4 g/cm2. While for β is greater than 1, the maximum confinement parameter is more than 4 g/cm2.
The fusion energy fraction decreases during the laser pulse irradiation of the fuel (1 picosecond). By increasing the temperature anisotropy parameter, β=T/⊥T∥, by a factor of 100, the value of plasma density times the hot spot dimension required for fuel ignition can be increased by 38%. For β<1, the fusion energy fraction deposited decreases with time and reaches its minimum value of about 0.1 at the end of the laser pulse.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Deuterium-tritium fuel
  • Fast ignition
  • Ignition criterion
  • Temperature anisotropy

تحت نظارت وف ایرانی