Мишени лазерного термоядерного синтеза

Несмотря на объективные трудности проведения таких физических исследований, в ряде опытов были получены интересные результаты, которые полезны, в частности, для понимания работы термоядерных мишеней лазерного термоядерного синтеза. [c.271]

Проведенные эксперименты в полигонных испытаниях показали, что асимметрия сжатия мишеней лазерного термоядерного синтеза не столь суш ественно ограничивает горение мишеней, как считалось ранее. [c.273]

Второй раздел посвящен мишеням лазерного термоядерного синтеза, включая мишени прямого облучения лазерными пучками и мишени непрямого облучения рентгеновским излучением, в которое конвертируется лазерное излучение. Обсуждаются особенности конструкций перспективных мишеней с пониженной чувствительностью к развитию гидродинамических неустойчивостей, проблемы преобразования лазерного излучения в рентгеновское и другие вопросы физики мишеней лазерного термоядерного синтеза. [c.34]

Мишени лазерного термоядерного синтеза 41 [c.41]

Другим вариантом мишени лазерного термоядерного синтеза с повышенной устойчивостью сжатия является мишень с распределенным поглощением лазерной энергии — мишень Лазерный парник [8]. [c.44]

Эта разность давлений обязана своим возникновением реактивному эффекту, обычно незначительному, но играющему главную роль в проблеме лазерного термоядерного синтеза. Сила реакции испаряющегося Под действием лазерного излучения вещества приводит к сжатию и разогреву мишени. [c.56]

Н. п. в природе, технике и лабораторных условиях. Неидеальной является плазма в жидких металлах, полупроводниках, электролитах (ЭЛТ, рис. 1), в глубинных слоях Солнца и планет-гигантов Солнечной системы, плазма белых карликов. Неидеальной является плазма рабочих тел в магнитогидродинамических генераторах на парах щелочных металлов (МТД), ракетных двигателях с газофазным ядерным реактором (ЯЭУ) плазма, возникающая в установках по исследованию термоядерного синтеза путём лазерного, электронного и взрывного обжатий мишени (см. Лазерный термоядерный синтез, Инерциальное удержание). Н. п. возникает за сильными ударными волнами при взрывах или при высокоскоростном ударе. В установках плазменной технологии неидеальная плазма возникает при импульсных электрических разрядах. [c.253]

При лазерном облучении мишени важную роль играет явление абляции — быстрого испарения поверхностного слоя с последующим эффектом отдачи , приводящим к сжатию центр, части таблетки термоядерного топлива, что должно облегчить выполнение критерия Лоусона (см. Лазерный термоядерный синтез). [c.599]

Генерация плазменных потоков при воздействии мощных лазерных и электронных потоков на твёрдую (жидкую) поверхность облучение термоядерных мишеней (см. Лазерный термоядерный синтез) лазерная и электронно-лучевая обработка деталей (см. Лазерная технология). [c.112]

Еще Релеем и Гюгонио [2] было показано, что, используя класс автомодельных волн Рима-на, можно в процессе изоэнтропического сжатия плоского слоя политропного газа получить сколь угодно большую плотность газа. Возможность неограниченного сжатия газовых цилиндра и шара была установлена [3, 4] с применением классов автомодельных цилиндрических и сферических течений, которые были подробно изучены [5] (для задач о вытеснении газа). Отмечалось [3,4], что процессы безударного сжатия газа являются энергетически выгодными, так как не приводят к большому росту кинетической энергии и сильному разогреву вещества, что наблюдается при ударном сжатии. Поэтому такие процессы могут играть существенную роль при осуществлении лазерного термоядерного синтеза, когда сжатие мишеней реализуется при помощи специальным образом сформированного импульса лазерного излучения. [c.403]

Результаты измерений позволили оценить отношения пробегов излучения при температуре Т 0,3 кэВ в веществах, используемых в исследованиях по инерционному термоядерному синтезу. Это были углерод, кислород, кремний, медь и золото. Отношения пробегов измеряются точнее самих значений побегов, так как при этом сокращаются систематические ошибки, привносимые моделями уравнения состояния вещества, а также неточности в значении температуры на поверхности образцов. Одним из видов мишени непрямого лазерного термоядерного синтеза содержит корпус из золота с отверстиями для запуска лазерных лучей и углеродную капсулу внутри, содержащую термоядерную смесь. [c.272]

Разумеется, полный расчет взаимодеиствия мощного излучения с веществом достаточно сложен в силу того, что необходимо рассматривать весьма сложную физику явления. Такие расчеты, включающие описание поглощения излучения, процессы теплопереноса и гидродинамического движения среды делаются численными методами для оптимизации мишеней лазерного [ 1 ] и ионного [2] термоядерного синтеза, решения задач ионной имплантации и создания новых материалов [3], прогнозирования параметров волн, генерируемых в мишенях [4 — 6]. Вместе с тем, в ряде случаев желательно иметь Простую модель, которая должна прояснять основные закономерности динамики мишени в зависимости от параметров излучения и свойств поглощающей среды. [c.243]

Основные понятия физики управляемого термоядерного синтеза с лазерным нагревом мишени и инерциальным удержанием плазмы. Здесь мы очень кратко охарактеризуем дальнейшую судьбу энергии, переданной от высококонцентрированного лазерного излучения к мишени, в целях осуществления практически важной реакции управляемого термоядерного синтеза (УТС). [c.89]

Явление оптической левитации частиц используется, например, в экспериментах по лазерному управляемому термоядерному синтезу для удержания полых сферических стеклянных мишеней, содержащих смесь термоядерного горючего , а также для проведения экспериментов по измерению сил взаимодействия между двумя или несколькими микроскопическими частицами или между частицей и поверхностью и т.п. [c.104]

На протяжении всего периода подземных ядерных испытаний в СССР одним из их основных типов бьшо проведение ядерных взрывов в штольнях. Довольно часто ядерные заряды размещались в подземных камерах (боксах) значительных объемов. Часть энергии взрыва выходила из ЯЗ в виде теплового рентгеновского изл гаепия, которое заполняло объем бокса. В ряде сл аев температура в боксе составляла 0,1-0,4 кэВ. Такие температуры сегодня достигаются внутри корпусов (диаметром менее 2 мм) мишеней лазерного термоядерного синтеза. Это излучение частично испаряет углерод (или бериллий) на поверхности сферических термоядерных капсул, размещаемых внутри корпуса, что позволяет в математических расчетах сжать и зажечь термоядерную смесь внутри капсулы. [c.271]

Физический смысл этого параметра состоит в том, что он является отношением масштаба поверхностной массы испаренной (ускоряющей) части оболочки (так называемой короны ) к поверхностной массе неиспаренной (ускоряемой) части оболочки. Конечная скорость оболочки монотонно растет ua ос а / ), а доля массы неиспаренной части оболочки [1 монотонно уменьшается с ростом параметра а. В результате эффективность гидродинамической передачи (отношение конечной кинетической энергии оболочки к поглощенной лазерной энергии) имеет максимум, равный примерно 0,5, при значениях параметра а 2,5. В мишени лазерного термоядерного синтеза лазерное излучение поглощается в области плазмы с критической плотностью, раь = per-Критическая плотность представляет собой плотность, при которой плазменная частота равна частоте падающего излучения, [c.37]

Одно из направлений решения такой задачи состоит в исследовании возможностей низкоаспектных мишеней прямого облучения. Одним из наиболее подходящих типов веществ, которые могут быть использованы в качестве вещества оболочки-аблятора прямых мишеней лазерного термоядерного синтеза, являются содержащие бериллий материалы. Преимущества этих материалов состоят в их относительно высокой плотности для элементов с малым зарядом ядра и низкой сжимаемостью. Такое сочетание свойств обеспечивает хорошие гидродинамические характеристики поршня, сжимающего термоядерное вещество, при высокой эффективности поглощения лазерного излучения и малых потерях энергии на собственное излучение плазмы. При горении [c.43]

Например, в экспериментах по лазерному термоядерному синтезу (ЛТС) с небольшими мишениями 1 мкм и 27гс/о = X = 1,06 мкм. Следовательно, оптимальный угол падения 20°. В планируемых крупномасштабных реакторах ЛТС 2с 1 мм, так что углы падения должны бьп ь значительно меньше, [c.88]

Вне ядерного заряда размещались две пары мишеней. В составе каждой пары была сферическая и несферическая мишень. Несферическая мишень отличалась от сферической особенностями с целью имитации неравномерности нагрева и разнодинамичности движения оболочки при облучении 12 лучами лазерной установки. Друг от друга пары отличались диаметром полости. Диаметр меньшей пары был примерно в 25 раз больше диаметра мишени, которую предполагалось использовать в случае успешной реализации работ по проблеме лазерного термоядерного синтеза. Различие в размерах компенсировалось более медленным нарастанием температуры в боксе по сравнению с длительностью лазерного импульса. [c.272]

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]

Больнитство исследователей в области управляемого термоядерного синтеза в настоящее время считает, что для возникновения термоядерной реакции энергия лазерного излу-чеш1Я должна быть не меньше 100 кДж, даже при условии совершенствования конструкции мишеней. [c.206]

В [1-3] был рассмотрен круг вопросов, связанных с исследованием одномерных процессов безударного неограниченного сжатия плоских цилиндрических и сферических газовых слоев, в том числе с минимальными затратами внешней энергии для получения заданной степени сжатия. Изучение таких процессов связано с исследованием возмож-ностей реализации инерциального термоядерного синтеза (ТС) при обжатии с помощью зазличных физических полей (лазерный ТС, применение пучков тяжелых ионов) сферических мишеней, содержащих смесь ДТ (дейтерий, тритий). В частности, применение в Ливерморе многолучевого лазера Нова с регулируемой интенсивностью пучков позволило сжать сферическую мишень в несколько десятков тысяч раз. [c.482]

Одной из наиболее существенных перспектив использования операции обращения волнового фронта является осуществление автоматической фокусировки излучения на мишень, что крайне важно, например, для осуществления термоядерного синтеза. Схема эксперимента, выполненного для этих целей Рагульским и др. [46], поясняется также на рис. 13. Достаточно слабое излучение дополнительного лазера на рубине подсвечивает точку Р на экране L. Интенсивность волны Wo излучения, рассеянного этой точкой, после прохождения волны через лазерный усилитель U увеличивается при этом оптические неоднородности усилителя вызывают трансформацию волны Wo в волну W - Волна W попадает на бриллюэновское зеркало К, обращается им и трансформируется в волну 1F, сопряженную с волной, падающей на кювету. После прохождения через усилитель обращенная волна переходит в волну WI, обращенную по отношению к слабой волне, испущенной мишенью. Эта волна точно фокусируется на мишень, несмотря на присутствие оптических неоднородностей рабочего тела усилителя и оптических деталей, установленных на пути излучения. [c.721]

Л. Обратнотормозное поглощение в неоднородной плазме. Одним из практически важных приложений физики взаимодействия мощного лазерного излучения с веществом является лазерный нагрев термоядерных мишеней и лазерная инициация управляемого термоядерного синтеза. [c.81]

Ю.Б. Харитон уделял много внимания созданию во ВНИИЭФ уникальных комплексов на основе ускорителей и импульсных реакторов, на которых моделировались различные условия воздействия поражающих факторов ядерного взрыва. Он содействовал развитию во ВНИИЭФ работ по разработке лазеров и проведению лазерных физических исследований, выдвинувших ядерный центр в число передовых институтов нашей страны в этой области. Широко известны работы в области физики высоких энергий и импульсного термоядерного синтеза, связанные с созданием во ВНИИЭФ взрывомагнитных генераторов различного типа, методов магнитного обжатия термоядерных мишеней. Все эти работы неотделимы от имени Ю.Б. Харитона, который много работал над созданием, а затем развитием этих направлений работ во ВНИИЭФ. [c.337]

I Система Токамак — не единственный способ реше- ния проблемы термоядерного синтеза ученые работают над созданием лазерного термоядерного реактора, основанного на микровзрывах ядерных мишеней, вызывае- мых лазерными лучами, [c.109]

В термоядерных установках с инерционным удержанием дейтерий-тритиевой плазмы реакция синтеза осуществляется в виде микровзрьгаов мишеней при воздействии на эти мишени мощным пучком лазерного излучения, пучками [c.286]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...