همجوشی پروتون-بور-11 تحت تأثیر آشفتگی دمایی

خدادادی آزادبنی, فاطمه; مهدوی, محمد; خادلو, الهام

doi:10.47176/ijpr.24.3.71937

همجوشی پروتون-بور-11 تحت تأثیر آشفتگی دمایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

فاطمه خدادادی آزادبنی ¹

محمد مهدوی ²

الهام خادلو ²

¹ گروه آموزش فیزیک، دانشگاه فرهنگیان، صندوق پستی 889 -14665، تهران

² ﮔﺮوه ﻓﯿﺰﯾﮏ، داﻧﺸﮑﺪه ﻋﻠﻮم ﭘﺎﯾﻪ، داﻧﺸﮕﺎه ﻣﺎزﻧﺪران، ﺻﻧدوق ﭘﺳﺗﯽ416-47415، ﺑﺎﺑﻠﺴﺮ

https://doi.org/10.47176/ijpr.24.3.71937

چکیده

آشفتگی دمایی ایجاد شده توسط نیروی محرکۀپرتوان لیزر می‌تواند به طور قابل توجهی فرایند همجوشی P-11B را تغییر دهد. نتایج این مطالعه نشان داده است که آشفتگی دمایی بالاتر منجر به افزایش نیاز به پارامتر محصور‌سازی سوخت P-11B می‌شود. در نتیجه، دستیابی به اشتعال نیاز به انرژی بیشتر محرک و زمان طولانی‌تری دارد. علاوه‌بر‌این، کاهش 50 درصدی پارامتر اغتشاش دما باعث کاهش قابل توجه 71 درصدی در پارامتر محصور‌سازی می شود که با افزایش 21 درصدی در حداکثر انرژی همجوشی همراه است. هنگامی که آشفتگی دما بیشتر از 10 است، اتلاف تابش ترمزی از توان همجوشی فراتر می‌رود و احتراق را ناممکن می‌سازد. این یافته‌ها بر اهمیت حفظ آشفتگی دمای زیر 1، برای نزدیک شدن به شرایط اشتعال مورد نیاز برای سوخت P-11B تأکید می‌کند.

کلیدواژه‌ها

پارامتر محصورسازی

شرایط اشتعال

سوخت P-11B

آشفتگی دمایی

موضوعات

فیزیک هسته ای

عنوان مقاله English

Proton-boron-11 fusion under effect of the temperature turbulence

نویسندگان English

Fatemeh Khodadadi Azadboni ¹

Mohammad Mahdavi ²

Elham Khademlo ²

¹ Department of Physics Education, Farhangian University, P.O. Box 14665-889, Tehran, Iran

² Physics Department, University of Mazandaran, P. O. Box 47415-416, Babolsar, Iran

چکیده English

The temperature turbulence generated by the ponderomotive force of the high-power laser can significantly modify P-11B fusion reactivity. The results of this study have shown that higher temperature turbulence leads to an increased requirement for the confinement parameter in P-11B fuel. As a result, achieving ignition necessitates greater driver energy and a longer development time. Additionally, a 50% reduction in the temperature turbulence parameter yields a substantial 71% decrease in the confinement parameter, accompanied by a 21% increase in the maximum fusion energy fraction. When the temperature turbulence exceeds a value of 10, the bremsstrahlung surpasses the fusion power, making ignition unattainable. The findings underscore the importance of maintaining temperature turbulence below 1 to approach the ignition conditions required for P-11B fuel.

کلیدواژه‌ها English

confinement parameter

ignition condition

P-11B fuel

temperature turbulence

S Atzeni, M Temporal, and J J Honrubia, Fusion 42 (2002) L1.
J Bahmani, Pramana 96 (2022) 137.
S Eliezer, et al., Plasmas 23 (2016).
S Abolhasani, M Habibi, and R. Amrollahi, Fusion Energy 32 (2013) 189.
S N Hosseini Motlagh, S S Mohamadi, and R. Shamsi, Fusion Energy27 (2008) 161.
R Khoramdel, S N Hosseinimotlagh, and Z Parang, Pramana 97 (2023) 156.
M Mahdavi and S Rohaninejad, Fusion Energy 31 (2012) 437.
H R Yousefi, et al., Physics Letters A 373 (2009) 2360.
J M Martinez Val, et al., Lett. A 216 (1996) 142.
S Eliezer and J M Martinez Val, Laser Part. Beams 16 (1998) 581.
P Lalousis, et al., Fusion Energy 34 (2015) 62.
H Hora, et al., Laser Part. Beams 35 (2017) 730.
B Chen, et al., APS Division of Plasma Physics Meeting Abstracts, UP10-058 (2019).
S Eliezer and J M Martinez Val, Laser Part. Beams 38 (2020) 39.
S Eliezer, et al., Phys. 8 (2020) 573694.
H Hora, S Eliezer, and N Nissim, Laser Part. Beams 2021 (2021) 1.
J Badziak, S Jablonski, and J Woowski, Plasma Phys. Contr. Fusion 49 (2007) B651.
A Bret, Astrophys. J. 699 (2009) 990.
M Mahdavi and F Khodadadi Azadboni, Plasmas 22 (2015) 032704.
S Belghit and A Sid, Pramana87 (2016) 1.
L Palodhi, et al., Pramana 93 (2019) 10.
F Khodadadi Azadboni, J. Phys. 71 (2021) 375.
P H Yoon, et al., Not. R Astron. Soc. 509 (2022) 4736.
Li Xing and S R Habbal, Geophys. Res. Space Phys. 105 (2000) 27377.
S Amininasab, R Sadighi-Bonabi, and F. Khodadadi Azadboni, Plasmas25 (2018) 022122.
S Amininasab, R Sadighi-Bonabi, and F. Khodadadi Azadboni, Plasma Phys.59 (2019) e201800111.
S Eliezer, et al., Laser Part. Beams 33 (2015) 577.
M Najjar and B Khanbabaei, Plasmas 26 (2019) 32709.
L O Silva, et al., Plasmas 9 (2002) 2458.
J D Huba, “NRL Plasma Formulary” Naval Research Laboratory, Washington, DC, (2006).