مطالعه نظریه ترابرد ذرات باردار در پلاسمای همجوشی

در این پایان نامه، ترابرد ذرات باردار در پلاسمای کاملاً یا نسبتاً یونیده، با استفاده از حل معادلات نظریه جنبشی مورد مطالعه قرار گرفته است. در نظریه جنبشی، برخوردها از طریق معادله بولتزمن و اثرات تجمعی توسط معادله لینارد-بلسکو توصیف می شوند. به منظور حذف واگرایی از معادلات نظریه جنبشی از روش جدید پیوستگی ابعادی استفاده شده است که برای پلاسمای کاملاً یا نسبتاً یونیده جواب دقیقی از مسأله ارائه می دهد. سپس با احتساب سهم های مربوط به پراکندگی کشسان هسته ای و تحرک ذرات پس زمینه، محاسبات بهبود یافته و در نهایت با درنظرگرفتن ماهیت آماری برخوردها و پراکندگی ها به وسیله شبیه سازی مونته کارلو سه بُعدی، بحث ترابرد تکمیل می شود. شرایط پلاسما از لحاظ چگالی و دمایی طوری انتخاب شده است که با شرایط پلاسماهای همجوشی به روش محصورسازی اینرسی (icf) همخوانی داشته باشد. در بین روش های مختلف برای اشتعال یک قرص سوخت icf، روش جدید اشتعال سریع پروتونی انتخاب شده است که در آن از باریکه پروتونی به عنوان یک افروزنده استفاده می شود. باریکه های شبه تک انرژی پروتونی با انرژی 10mev از طریق برهمکنش لیزر با هدف های خاص تولید می شوند. این باریکه ها با تزریق انرژی خود در ناحیه اشتعال قرص سوخت، انرژی لازم به منظور اشتعال و در نهایت سوختن آن را فراهم می کنند. از این رو ترابرد این باریکه ها شامل زمان تزریق انرژی، نحوه توقف، پخشیدگی طولی و عرضی باریکه، یکی از مهم ترین عوامل تأثیرگذار در تعیین شرایط اشتعال قرص های سوخت icf در روش اشتعال سریع به شمار می آید. به عنوان نمونه، این محاسبات برای هدف hiper به کار گرفته شده است. به طور کلی با افزایش دما، اثر پراکندگی ها افزایش پیدا کرده و انحراف از راستای اولیه باریکه بیشتر می شود.