شبیه سازی ترابرد الکترون های نسبیتی و پروتون های پرانرژی درهمجوشی به روش اشتعال سریع با استفاده از کد mcnp
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده فیزیک
- نویسنده مجید سنگ سفیدی
- استاد راهنما سید ضفرالله کلانتری اکبر پروازیان
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1392
چکیده
همجوشی به روش محصورسازی لختی یکی از روش های انجام همجوشی هسته ای برای مقاصد تولید انرژی است. به تازگی در گسترش این روش، اشتعال سریع برای انتقال انرژی به سوخت همجوشی پیشنهاد شده است. در روش اشتعال سریع، انتقال انرژی به ساچمه در دو مرحله انجام می گیرد. در مرحله اول، ساچمه در معرض پرتوهای محرک با شدت زیاد قرار می گیرد که باعث فشردگی سوخت تا چگالی های زیاد می شود. اما در این مرحله واکنش های همجوشی اتفاق نمی افتد. در مرحله بعد و پس از بازه زمانی کوتاهی از مرتبه پیکو ثانیه، یک پرتو پر انرژی از الکترون ها یا پروتون ها با شدتی از مرتبه w/cm2 1019-1018 از یک طرف به این ساچمه تابیده می شود و دما آنقدر بالا می رود که واکنش های همجوشی آغاز می شوند. در این پایان نامه ساچمه های کروی سوخت d-t در روش اشتعال سریع با ?rهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در اینجا از الکترون های نسبیتی و پروتون های پرانرژی ناشی از برخورد لیزر پرشدت به ترتیب با یک صفحه آلمینیومی و مسی که در مخروطی از جنس طلا در ساچمه تعبیه شده است، به عنوان پالس محرک برای اشتعال سریع استفاده شد. برای این منظور با استفاده از کد mcnpx ، نهشت انرژی و شار الکترون های نسبیتی و پروتون های پر انرژی در لایه های مختلف سوخت d-t شبیه سازی شد. نشان دادیم که با افزایش پارامتر ?r، مقدار نهشت انرژی الکترون های نسبیتی در لایه های اولیه بیشتر است. بنابراین انتقال انرژی بهینه به سوخت، نیازمند تعیین پارامتر ?r بهینه است. نتایج محاسبات ما نشان داد که در مقادیرg/cm2 6/0?r> تغییر محسوسی در انتقال انرژی الکترون های mev1 به سوخت صورت نمی گیرد و چون ایجاد ?rهای بزرگ کار دشواری است مقدار بهینه ?r معادل g/cm2 6/0=?r به دست آمد. همچنین در این شرایط مقدار ضریب جذب انرژی به ازای هر الکترون توسط سوخت برابر با 72/0 ?a= و مقدار بهره سوخت و بهره ساچمه به ترتیب 68 و 12 به دست آمد. برای بازه گسترده ای از انرژی الکترون ها نیز) mev10-1/0)، مقدار انتقال انرژی محاسبه شد. مشخص شد که در g/cm2 6/0 ?r? انتقال انرژی الکترون ها با انرژی ورودی mev1 بیشترین مقدار را دارد. شبیه سازی انتقال انرژی پروتون های پرانرژی به سوخت در ?rهای مختلف نیزانجام شد و به این نتیجه رسیدیم که برای پروتون در انرژی های mev10?ep انتقال انرژی به سوخت تابعی از ?r نیست. برایg/cm2 6/0 ?r? نشان دادیم که بهینه انتقال انرژی با پروتون های mev20 صورت می گیرد. مقایسه ی انتقال انرژی پرتوهای الکترونی و پروتونی به سوخت درانرژی های یکسان نشان می دهد که انتقال انرژی پروتون ها بیش از الکترون های نسبیتی است.
منابع مشابه
محاسبه بهره همجوشی اشتعال سریع با حضور میدان مغناطیسی توسط الکترون های نسبیتی و باریکه های پروتون
اشتعال سریع یکی از روش های همجوشی لختی icf)) است که درآن مراحل تراکم و اشتعال از یکدیگرجدا شده است. دراین روش انرژی دهی در دو مرحله صورت می گیرد. اول فرآیند فشرده سازی ساچمه های دوتریوم-تریتیم (d-t) توسط لیزر و پرتوهای یونی(مرحله تراکم)، دوم باریکه پرتو پر انرژی از یک نقطه برای ایجاد اشتعال و جرقه احتراق به ساچمه سوخت وارد می گردد (مرحله اشتعال). بعد از تراکم سوخت درون ساچمه در مرحله دوم، باریک...
متن کاملمحاسبه بهره همجوشی اشتعال سریع با حضور میدان مغناطیسی توسط الکترون‌های نسبیتی و باریکه‌های پروتون
Fast ignition is a new method for inertial confinement fusion (ICF) in which the compression and ignition steps are separated. In the first stage, fuel is compressed by laser or ion beams. In the second phase, relativistic electrons are generated by pettawat laser in the fuel. Also, in the second phase 5-35 MeV protons can be generated in the fuel. Electrons or protons can penetrate in to the u...
متن کاملترابرد نوترون، الکترون و فوتون در ساچمه‌های ICF در حالت اشتعال جرقه‌ای و اشتعال سریع
Fusion energy due to inertial confinement has progressed in the last few decades. In order to increase energy efficiency in this method various designs have been presented. The standard scheme for direct ignition and fast ignition fuel targets are considered. Neutrons, electrons and photons transport in targets containing different combinations of Li and Be are calculated in both direct and fas...
متن کاملترابرد نوترون، الکترون و فوتون در ساچمه های icf در حالت اشتعال جرقه ای و اشتعال سریع
استفاده از انرژی همجوشی به روش لختی (icf) در چند دهه گذشته بسیار مورد توجه محققین بوده است. برای بالا بردن بهره انرژی در این روش, طراحیهای گوناگونی صورت گرفته است. روش متداول اشتعال مستقیم یا جرقه ای و روش اشتعال سریع ساچمه های سوخت بررسی می گردد. ترابرد نوترونها, الکترونها و فوتونها برای هر دو حالت در چند نمونه ساچمه حاوی ترکیبات مختلف برلیم و لیتیم محاسبه و مقایسه می شوند. استفاده از باریکه ه...
متن کاملمقایسه تأثیر وضعیت طاق باز و دمر بر وضعیت تنفسی نوزادان نارس مبتلا به سندرم دیسترس تنفسی حاد تحت درمان با پروتکل Insure
کچ ی هد پ ی ش مز ی هن ه و فد : ساسا د مردنس رد نامرد ي سفنت سرتس ي ظنت نادازون داح ي سکا لدابت م ي و نژ د ي سکا ي د هدوب نبرک تسا طسوت هک کبس اـه ي ناـمرد ي فلتخم ي هلمجزا لکتورپ INSURE ماجنا م ي دوش ا اذل . ي هعلاطم ن فدهاب اقم ي هس عضو ي ت اه ي ندب ي عضو رب رمد و زاب قاط ي سفنت ت ي هـب لاتـبم سراـن نادازون ردنس د م ي سفنت سرتس ي لکتورپ اب نامرد تحت داح INSURE ماجنا درگ ...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده فیزیک
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023