Термоядерное усиление мишеней инерциального синтеза

Термоядерное усиление мишеней инерциального синтеза 35 [c.35]

В данной главе представлен обзор теоретических и расчетных результатов по коэффициентам термоядерного усиления мишеней инерциального термоядерного синтеза (ИТС). Обсуждаются конструкции и параметры мишеней для всех наиболее перспективных на сегодняшний день направлений ИТС. [c.34]

Четвертый раздел посвящен мишеням для импульсных систем с драйвером на основе Z-пинча. Обсуждаются два основных направления непрямые мишени с излучающим Z-пинчом и термоядерное горение плотного шнура из DT-топлива В пятом разделе представлен сравнительный анализ коэффициентов усиления мишеней инерциального синтеза и обсуждаются перспективы использования мишеней различного типа. [c.35]

Изложенные выше соображения позволяют представить себе наиболее выгодную для достижения высоких коэффициентов усиления конфигурацию плазмы сферической мишени инерциального синтеза. В момент максимального сжатия термоядерная плазма должна состоять из двух частей с различными параметрами. Центральная часть (область первоначального инициирования) должна быть нагрета до температур зажигания термоядерной реакции 5-10 кэВ и иметь параметр pR = 0,3 г-см 2, соответствующий пробегу а-частиц. Окружающая плазма должна иметь параметр pR = 3-5 г-см , соответствующий высокой степени выгорания, и как можно более низкую температуру. При такой конфигурации плазмы горение мишени происходит следующим образом. В центральной части мишени происходит зажигание реакции. Выделяющаяся термоядерная энергия идет частично на нагрев области первоначального инициирования за счет торможения в ней а-частиц, а частично идет на нагрев окружающих плотных слоев термоядерного [c.40]

Прежде чем перейти к анализу энергетической эффективности мишеней ИТС, изложим ряд общих соображений, относящихся к уровню проработки дизайна и областей применения различных типов мишеней. Мишени гидродинамического ( искрового ) зажигания, к которым относятся как мишени прямого облучения, так и мишени непрямого облучения, по уровню проработки физического и технологического дизайна, наличия достоверных данных эксперимента и численного моделирования являются значительно более развитыми по сравнению с мишенями прямого быстрого зажигания. Численные расчеты мишеней гидродинамического зажигания, в основе которых лежат данные экспериментов по исследованию физики этого типа мишеней, дают значения коэффициентов термоядерного усиления в достаточно узких, а главное определенных, доверительных интервалах. Это позволяет разрабатывать физически и технически обоснованные проекты промышленных энергетических установок, основанных на мишенях гидродинамического зажигания. Мишени прямого зажигания существуют пока только как красивое и многообещающее направление дизайна мишеней инерциального синтеза. Главная причина такого положения состоит в отсутствии источника мощного короткого импульса излучения с энергией на уровне 5-10 кДж, который мог бы быть использован в качестве зажигающего драйвера. [c.70]

В третье главе представлен обзор теоретических и расчетных результатов по коэффициентам термоядерного усиления различных мишеней инерциального термоядерного синтеза. [c.8]

Оболочечные мишени. Для того, чтобы определить интервалы изменения наиболее важных параметров мишеней инерциального термоядерного синтеза, взаимозависимость этих параметров и, наконец, чувствительность самого процесса термоядерного взрыва к этим параметрам, рассмотрим результаты численных расчетов коэффициента термоядерного усиления мишени прямого облучения, выполненные в работе [6] для определенного типа такой мишени, в достаточно широком диапазоне изменения характеристик воздействующего на мишень лазерного импульса. В указанной работе представлены результаты оптимизации по коэффициенту усиления параметров двухслойной оболочечной мишени внешний слой (аблятор) из инертного вещества, внутренний слой — ОТ-лед. Предполагалось, что полость мишени заполнена ОТ-газом низкого давления, соответствующего давлению остаточного газа, наличие которого по-видимому неизбежно присуще технологии изготовления криогенной мишени и ее дальнейшему нахождению в камере взаимодействия. В качестве материала аблятора рассматриались два вещества — пластик (СН2) и стекло. [c.41]

Прямое зажигание — быстрый поджиг. Прямое зажигание [11, 12] представляет собой концепцию наиболее энергетически выгодного способа зажигания мишеней инерциального синтеза. Такой подход позволяет минимизировать энергию DT-плазмы на уровне (20-50) кДж, при достижении порога зажигания, и на уровне (0,3-1) МДж, при инициировании волны горения с высокими коэффициентами усиления [11, 12]. Прямое зажигание имеет еще одно важное преимущество, которое может оказаться решающим для проблемы ИТС. Дело в том, что при попытке сформировать условия инициирования волны термоядерного горения (высокая температура в центральной части мишени, высокая плотность в окружающем холодном веществе) только за счет явления гидродинамической кумуляции при сжатии сферической мишени, серьезное негативное влияние на процесс формирования области первоначального инициирования может оказывать гидродинамическая неустойчивость, поскольку торможение периферийной части плотного термоядерного вещества происходит на малоплотной центральной области. Опыт исследований в области ИТС показывает, что решение проблемы гидродинамической неустойчивости представляет собой непростую задачу. Поэтому прямое зажигание, несмотря на использование дополнительного драйвера, может ока- [c.48]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...