بررسی بهره انرژی همجوشی هسته ای در یک پلاسمای تبهگن

در همجوشی محصور شدگی لختی، سوخت همجوشی هسته ای با چگالی زیاد توسط باریکه های تابشی ، متراکم شده تا مواد همجوشی کننده به هم نزدیک شده و احتمال همجوشی افزایش یابد. یکی از روش های رایج در همجوشی محصور شدگی لختی ، احتراق سریع است که در مرحله تراکم پلاسمای چگال با دمای کم پدید می آید که اگر دمای نهایی به اندازه ی کافی پایین باشد، الکترون های پلاسما تبهگن می شود و باتوجه به ویژگی های پلاسمای تبهگن ، می توان آن ها را تا چگالی های بسیار بالا متراکم کرد. در پلاسمای تبهگن فرمی چون دمای الکترون پایین است، اتلاف ناشی از تابش برمشترالانگ کاهش می یابد ودر نتیجه سوختن سوخت های متداول همجوشی هسته ای به ویژه سوخت انئوترونیک پروتون- بور11 ،موثرتر از حالت کلاسیکی صورت می گیرد. سوخت های انئوترونیک بسیار ایمن تر وپاک تر ازسایر سوخت ها هستند و این سوخت، مهم ترین کاندید برای این نوع از سیستم های ایمن است که تنها مشکل آن دمای احتراق بالاست. تبهگنی پلاسما سبب کاهش دمای احتراق سوخت دوتریم- تریتیوم و پروتون- بور11 می شود . در این پایان نامه، بهره انرژی این دو سوخت در حالت کلاسیکی و حالت تبهگن باهم مقایسه شده است. کارهای انجام شده در این پایان نامه نشان می دهد که برقراری شرایط تبهگنی برای سوخت دوتریم ـ تریتیوم صرفا" سبب کاهش دمای احتراق آن شده ولی نقش مثبتی در افزایش بهره انرژی همجوشی ندارد ،اما برای سوخت پروتون ـ بور11 ، حالت تبهگن سیستم می تواند علاوه بر کاهش دمای احتراق ،بهره انرژی را نسبت به حالت کلاسیکی افزایش دهد. مطالب ارائه شده در این پایان نامه در چهار فصل تدوین شده است . فصل اول شامل بیان ضرورت استفاده از انرژی هسته ای و معرفی روش های متداول استخراج این نوع انرژی می باشد و با توجه به مزایای بیان شده برای روش همجوشی هسته ای ، این روش به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل دوم به معرفی روش همجوشی محصور شدگی لختی و شناسایی پارامترهای مطرح در این شیوه که یکی از روش های همجوشی هسته ای و اساس کار ما در این پایان نامه است ، پرداخته ایم. در فصل سوم شرایط دستیابی به پلاسمای تبهگن و تأثیر آن بر بهره انرژی دو نوع سوخت همجوشی متداول ( سوخت دوتریم ـ تریتیوم و سوخت پروتون ـ بور11) به طور مفصل مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نهایتا" فصل آخر شامل نتیجه گیری و پیشنهاداتی برای ادامه کار در آینده می باشد