بهره انرژی ساچمه هایی با اشتعال جرقه ای در همجوشی به روش لختی

برای تعیین بهره انرژی حاصل از همجوشی به روش لختی ICF)1) 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 میتابد متراکم میگردد. انتخاب مناسب نسبت جرمی لایه سوخت به لایه هل دهنده موجب اشتعال ناحیه مرکزی می شود. در حالتی که ساچمه به بیشترین تراکم خود میرسد، چگالی سوخت به بیش از 500 تا 1000 برابر چگالی حالت جامد سوخت میرسد. دما در ناحیه سوخت سرد به سرعت بالا میرود، پلاسما تشکیل میشود و برهمکنشهای همجوشی آغاز میشود. محاسبه تغییرات چگالی، دما و فشار داخل پلاسما برای تعیین شار انرژی جنبشی نوترونها، الکترونها و تابشهایی که از ساچمه خارج میشود لازم است. با استفاده از روش حل عددی معادلات پیوستگی، نیرو و انرژی بر پایه یک معادله پیوستگی نوعی برنامهای 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 مینماید. با استفاده از این روش برای یک نمونه ساچمه حاوی سوخت دوتریم و تریتیم (D-T) که با پرتوهای یون سنگین متراکم میشود، بهره ای بیش از 400 به دست آمده است.

Keywords:

همجوشی , ساچمه , یون سنگین , بهره انرژی , روش لختی , سوخت D-T