ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Прямое зажигание — быстрый поджиг из "Ядерный синтез с инерционным удержанием " Передача энергии термоядерному веществу при абляционном сжатии сопровождается потерями энергии в испаряемой части мишени и оболочке-абляторе. Прямой нагрев вещества зажигающим драйвером свободен от такого рода потерь энергии. Поэтому, энергия сжимающего драйвера должна значительно превосходить энергию зажигающего драйвера. Согласно [11, 12], при прямом зажигании сферической мишени коэффициенту усиления 1 соответствуют энергии сжимающего и зажигающего драйверов, равные, соответственно, 100-200 кДж, и 10-20 кДж высоким коэффициентам усиления соответствуют энергии 1-10 МДж и 50-150 кДж. [c.49] К настоящему времени обсуждались различные комбинации сжимающего и зажигающего драйверов. С точки зрения энергетических требований сжимающими драйверами могут быть импульс коротковолнового лазерного излучения, импульс мягкого рентгеновского излучения или пучок тяжелых ионов. В качестве зажигающих драйверов обсуждаются возможности пучка ускорительных тяжелых ионов [11, 12] пучка быстрых электронов, который образуется при воздействии на вещество коротковолнового [11, 12, 13] или длинноволнового [12 лазерного излучения импульса рентгеновского излучения [14] ускоренной макрочастицы вещества [14] и пучка легких ионов лазерной плазмы [15. [c.49] Пучок легких ионов лазерной плазмы может оказаться наиболее перспективным типом зажигающего драйвера. Действительно, формирование пучка ускорительных ионов и устойчивое ускорение макрочастицы с параметрами, необходимыми для прямого зажигания, сопряжено со значительными техническими трудностями. Применение рентгеновского излучения требует решения проблемы генерации импульса мощного неравновесного излучения с интенсивностью 10 -10 Вт-см и энергией квантов излучения не более 500-800 эВ [15. Основное преимущество ионного зажигающего драйвера по сравнению с пучком быстрых электронов состоит в более высокой эффективности передачи энергии термоядерному веществу, которая в отличие от случая быстрых электронов происходит практически без рассеянии частиц. [c.50] Если поглощение излучения зажигающего драйвера сопровождается рассеянием (как, например, в случае пучка быстрых электронов) длина поглощения, по-прежнему, должна быть равна размеру области инициирования, а начальный радиус пучка должен быть выбран меньше размера этой области, таким чтобы он был равен размеру области первоначального инициирования после рассеяния. [c.51] Приведем формулы для оптимальных параметров зажигающего драйвера, полученные в работах [11-13] в предположении, что вся энергия зажигающего драйвера поглощается в области инициирования, а длительность зажигающего импульса равна времени инерциального удержания, которое при краевом зажигании близко к отношению размера области к скорости звука в ней s. [c.51] Здесь размерность интенсивности — 10 Вт-см . [c.51] Коэффициенты термоядерного усиления при прямом зажигании. Разделение во времени процессов нагрева и сжатия мишени при прямом зажигании позволяет при одной и той же энергии, вложенной в мишень, образовать область сжатого термоядерного вещества с массой значительно превышающей массу сжатой области при гидродинамическом нагреве и сжатии плазмы одним импульсом драйвера. При одинаковых параметрах области зажигания и одинаковых значениях параметра основной части горючего, рК = 3-4 г см , отношение масс сжатого горючего, собственно, и определяет отношение коэффициентов усиления при данной энергии, вложенной в мишень. [c.52] Первые слагаемые в формулах представляют собой энергию области первоначального инициирования, вторые — энергию окружающего сжатого холодного горючего. В табл. 3.3 представлены результаты расчетов массы всего термоядерного горючего, а также энергий области зажигания и окружающего сжатого термоядерного горючего при различных значениях внутренней энергии термоядерного вещества для случая прямого зажигания. [c.52] В табл. 3.4 представлены аналогичные данные для случая гидродинамического сжатия мишени одним драйвером. [c.52] Вернуться к основной статье