نویسنده
چکیده
برای تعیین بهره انرژی حاصل از همجوشی به روش لختی (ICF) در ساچمه های چند لایه لازم است معادلات هیدرودینامیکی حاکم بر رفتار پلاسما در مدت زمان محصورسازی حل گردد. ساچمه های چند لایه کروی که در ناحیه مرکزی آن سوخت قرار دارد به وسیله پرتوهای محرک پرانرژی لیزری یا یون سنگین که از بیرون بر آن می تابد متراکم می گردد. انتخاب مناسب نسبت جرمی لایه سوخت به لایه هل دهنده موجب اشتعال ناحیه مرکزی می شود. در حالتی که ساچمه به بیشترین تراکم خود می رسد, چگالی سوخت به بیش از 500 تا 1000 برابر چگالی حالت جامد سوخت می رسد. دما در ناحیه سوخت سرد به سرعت بالا می رود, پلاسما تشکیل می شود و بر همکنشهای همجوشی آغاز می شود. محاسبه تغییرات چگالی, دما و فشار داخل پلاسما برای تعیین شار انرژی جنبشی نوترونها, الکترونها و تابشهایی که از ساچمه خارج می شود لازم است. با استفاده از روش حل عددی معادلات پیوستگی, نیرو و انرژی بر پایه یک معادله پیوستگی نوعی برنامه ای برای تعیین تغییرات چگالی, دما و فشار (بعد از تراکم ساچمه) تهیه شده است. نسبت انرژی خروجی محاسبه شده به انرژی ورودی بهره انرژی ساچمه را تعیین می نماید. با استفاده از این روش برای یک نمونه ساچمه حاوی سوخت دوتریم و تریتیم (D-T) که با پرتوهای یون سنگین متراکم می شد, بهره ای بیش از 400 به دست آمده است.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Energy gain of ignitable targets in inertial confinement fusion (ICF)
نویسنده [English]
- A. Parvazian,J Jafari
چکیده [English]
In order to determine the fusion energy gain in a target due to inertial confinement fusion, it is necessary to solve hydrodynamic equations governed on plasma behavior during confinement time. To compress spherical multilayer targets having fuel in the central part, they are irradiated by laser or heavy ion beams. A suitable mass ratio of a pusher is used to ignite the central part of the target. When compression is maximum, fuel density exceeds from 500 to 1000 times of the cold density. Temperature in the cold fuel region rises rapidly and cause the plasma and fusion reaction to take place. Calculations of density, temperature and pressure profiles in the plasma are necessary to obtain the energy flux of neurons, electrons and radiations coming out from the target. Using numerical solutions for continuity, the momentum and energy equations based on a defined continuity equation we prepared a computer program to calculate density, temperature and pressure profiles. The gain of the target as output to input energy is determined. Using this procedure to a designed target with deuterium-tritium (DT) fuel derived by heavy ion beams gives an energy gain over 400.
کلیدواژه‌ها [English]
- fusion
- pellet
- heavy ion
- energy gain
- ICF
- D-T
)