بررسی شرایط اشتعال هیدرودینامیکی و اشتعال سریع هدف های همجوشی محصورسازی لختی

یکی از روشهای تولید انرژی از طریق فرآیند همجوشی هسته ای، همجوشی محصورسازی لختی است، که برای آن روش های متفاوتی مطرح گردیده است. مهمترین لازمه ی علمی برای ارزیابی عملی بودن همجوشی لختی، دستیابی به بهره ی انرژی نسبتاً زیاد است. تا کنون به منظور همجوشی به روش اشتعال هیدرودینامیکی و یا اشتعال سریع، هدف های مناسبی طراحی گردیده اند. اشتعال هیدرودینامیکی به وسیله ی یک ناحیه ی داغ با پارامترهای و مورد دستیابی قرار می گیرد، به طوری که این ناحیه در مرکز ساچمه ی سوخت dt تشکیل می شود (که ، و به ترتیب چگالی، شعاع و دمای ناحیه ی داغ می باشند). در همجوشی لختی به روش اشتعال سریع، ابتدا سوخت به وسیله ی یک پالس راه انداز مناسب، تا چگالی زیاد فشرده می شود و سپس ناحیه ی داغ، به وسیله ی یک باریکه ی پر شدت دیگر خلق می شود. در این رساله، هر دوی اشتعال هیدرودینامیکی و اشتعال سریع، مورد بررسی قرار می گیرند. بر اساس روش اشتعال هیدرودینامیکی، محاسبات ما نشان می دهد که روند رشد افزایش بهره در نتیجه ی افزایش انرژی باریکه ی لیزر فرودی، کاهش می یابد و افزایش ضریب جفت شدگی هیدرودینامیکی- تا حدی که ممکن است- تأثیر قابل توجهی بر زیاد شدن بهره ی انرژی هدف دارد. به علاوه، به وسیله ی کد mcnp، نهشت انرژی نوترونها را محاسبه نموده و نشان می دهیم که درنظر گرفتن نهشت انرژی نوترونها باعث می شود که بهره ی هدف، در مقایسه با حالتی که این نهشت انرژی نادیده گرفته می شود، کاهش یابد، به طوری که از حدود 10 درصد برای انرژی های فرودی کمتر، تا حدود 50 درصد برای انرژی های فرودی بیشتر، تغییر می کند. همچنین به منظور اشتعال هیدرودینامیکی هدف های دوتریوم – تریتیوم با تریتیوم اندک، مقدار کمینه ی پارامتر سوختن را متناسب با و مقدار کمینه ی پارامتر را متناسب با پیدا می کنیم (که موجودی کسری می باشد). به علاوه، مدت زمان محصورسازی به منظور اشتعال هیدرودینامیکی هدف های دوتریوم – تریتیوم را متناسب با به دست می آوریم. بر اساس روش اشتعال سریع، با بررسی شرط لازم برای اشتعال، مدت زمان بهینه ی قابل دستیابی به اشتعال را پیدا می کنیم، به طوری که این مدت زمان برای برابر می باشد (که چگالی سوخت از پیش فشرده شده است). بالاخره، بهره ی همجوشی اشتعال سریع با هدف های مخروطی را بررسی نموده و در می یابیم که یک کپسول نیمکروی، بهره ای به اندازه ی 96 در صد بهره ی کپسول کروی دارد.