ترابرد ذرات باردار در سوخت d-t ساچمه های icf در حالت اشتعال سریع و بررسی روابط مربوط به اشتعال شوکی

طی سال های اخیر روش های مختلفی برای استفاده از انرژی همجوشی پیشنهاد شده و مورد آزمایش قرار گرفته است. یکی از این روش ها، روش اشتعال سریع می باشد. در این روش مراحل متراکم کردن ساچمه و اشتعال آن جداگانه انجام می گردد. ابتدا ساچمه با باریکه های یونی یا لیزری تا چگالی سطحی بالای سوخت،دردمای پایین متراکم می گردد. در این مرحله فقط سوخت تا حد زیادی متراکم می شود ولی اشتعال صورت نمی گیرد و ناپایداری هیدرودینامیکی رخ نمی دهد، سپس با فاصله زمانی 50-10 پیکوثانیه از باریکه ی لیزر با توان بالا و طول موج کوتاه 0.2 میکرومتر برای گرم کردن ناحیه مرکزی استفاده می شود. در این روش یک ناحیه مخروطی شکل با پوشش ورقه طلا یا عناصر دیگری مثل آلومینیوم ایجاد می گردد، باریکه ی لیزری به ناحیه تابانیده می شود و پالس لیرزی، الکترون ها و یون های محیط را تا رسیدن به چندین mev انرژی شتاب می دهد. الکترون های نسبیتی ایجاد شده 100-10 کیلو ژول انرژی به ناحیه مرکزی منتقل می کنند و اشتعال با تشکیل پلاسما صورت گرفته به ناحیه سوخت سرد پیشروی می کند .ما در این پژوهش نمودار شار، آهنگ انتقال انرژی و توان توقف را برای دو حالت بدون ورقه آلومینیوم و بعد از قرار دادن ورقه آلومینیومی در ناحیه سوخت محاسبه و باهم مقایسه می کنیم.روش دیگری که در این پروژه برای همجوشی هسته ای به کار می بریم، روش اشتعال شوکی می باشد.روش اشتعال شوکی در دو مرحله انجام می گیرد، در مرحله ی اول ساچمه سوخت توسط لیزر، یون های سنگین و یا یون سبک پرتودهی می شود. این پرتوهای محرک باعث متراکم شدن ساچمه سوخت می شوند به همین دلیل مرحله نخست، مرحله ی تراکم نام گذاری می شود. در این مرحله از پرتوهای با توان پایین تری نسبت به مرحله ی دوم، که مرحله ی اشتعال است، استفاده می شود.در مرحله دوم موسوم به مرحله ی اشتعال، دقیقا زمانی که در انتهای مرحله تراکم قرار داریم، یک پالس با شدت بالاتری نسبت به مرحله ی تراکم ؛ به هدف متراکم شده تابانیده می شود. ما در این پژوهش روابط مربوط به اشتعال شوکی را با داده های مختلف بررسی می کنیم. از مقایسه نتایج دو روش اشتعال سریع واشتعال شوکی برای یک ساچمه سوخت معلوم می گردد که انرژی مورد نیاز برای رسیدن به شرایط اشتعال در روش شوکی تا حدود 30 درصد کمتر از اشتعال سریع است و در نتیجه بهره ی انرژی این روش نیز بالاتر از حالت اشتعال سریع خواهد بود.