نویسندگان
چکیده
استفاده از انرژی همجوشی به روش لختی (ICF) در چند دهه گذشته بسیار مورد توجه محققین بوده است. برای بالا بردن بهره انرژی در این روش, طراحیهای گوناگونی صورت گرفته است. روش متداول اشتعال مستقیم یا جرقه ای و روش اشتعال سریع ساچمه های سوخت بررسی می گردد. ترابرد نوترونها, الکترونها و فوتونها برای هر دو حالت در چند نمونه ساچمه حاوی ترکیبات مختلف برلیم و لیتیم محاسبه و مقایسه می شوند. استفاده از باریکه های یونی پر انرژی برای متراکم سازی مقدار کمی مخلوط دوتریم- تریتیم درون یک ساچمه کروی بهره انرژی نسبتا بالایی را به دست می دهد. در این کار با بررسی رفتار نوترونهای حاصل از همجوشی در لایه های اطراف سوخت, گرمادهی نوترون به این مواد که برلیم و لیتیم انتخاب شده است با استفاده از روش مونت کارلو و کد MCNP محاسبه گردیده است. مشاهده می شود که مقدار قابل توجهی از انرژی نوترون صرف گرم نگه داشتن این لایه ها می شود که منجر به انبساط این نواحی و متراکم نگه داشتن عناصر ناحیه سوخت و تسریع در انجام برهم کنشها و در نتیجه بالا بردن بهره انرژی در این ساچمه ها می گردد. با انجام محاسبات نتیجه می شود برلیم بهتر از لیتیم در انجام این کار موثر است. همچنین در یک بررسی مقدماتی ترابرد الکترونهای نسبیتی که در روش اشتعال سریع مورد توجه هستند در ساچمه های نمونه محاسبه و میزان گرمادهی آنها به سوخت D-T و لایه های برلیم داخل ساچمه حساب می گردد. در حالی که ناپایداری هیدرودینامیکی در روش اشتعال جرقه ای مشکل اصلی بهره انرژی آن است, روش اشتعال سریع جایگزین مناسبی برای همجوشی به روش لختی است.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Neutron, electron and photon transport in ICF tragets in direct and fast ignition
نویسندگان [English]
- A. Parvazian
- A. Okhovat
چکیده [English]
Fusion energy due to inertial confinement has progressed in the last few decades. In order to increase energy efficiency in this method various designs have been presented. The standard scheme for direct ignition and fast ignition fuel targets are considered. Neutrons, electrons and photons transport in targets containing different combinations of Li and Be are calculated in both direct and fast ignition schemes. To compress spherical multilayer targets having fuel in the central part, they are irradiated by laser or heavy ion beams. Neutrons energy deposition in the target is considered using Monte Carlo method code MCNP. A significant amount of neutrons energy is deposited in the target which resulted in growing fusion reactions rates. It is found that Beryllium compared to Lithium is more important. In an introductory consideration of relativistic electron beam transport into central part of a fast ignition target, we have calculated electron energy deposition in highly dense D-T fuel and Beryllium layer of the target. It has been concluded that a fast ignition scheme is preferred to direct ignition because of the absence of hydrodynamic instability.
کلیدواژه‌ها [English]
- fusion
- pellet
- heavy ion
- ICF
- direct ignition
- fast ignition
- energy gain
- D-T
)