مطالعه فرآیند افروزش و سوختن در هدف های مغناطیسی همجوشی با استفاده از کد deira

امروزه دو روش شناخته شده همجوشی محصور شده لختی و مغناطیسی با ویژگی های منحصر به فرد خودشان وجود دارد. با این وجود، اخیراً اقبال عمومی به سمت رهیافت هدف های مغناطیسی متمایل گشته است که در آن فرایند گداخت هسته ای بر پایه روش همجوشی محصور شده لختی و در حضور میدان مغناطیسی خارجی دنبال می گردد. این روش اولین بار در اواخر دهه 80 میلادی ارائه شد. به زبان ساده، نقش اصلی میدان مغناطیسی، کاهش کسر فرار ذرات باردار به ویژه ذرات آلفای تولیدی از گداخت سوخت اصلی دوتریوم-تریتیوم و گرمایش بیشتر پلاسما است. اخیراً در حالت هدف های استوانه ای اعمال میدان مغناطیسی محوری ثابت به دلیل کاربرد در روش احتراق سریع بیشتر مورد توجه است. به نظر می رسد که با پیشرفت در تکنولوژی شتاب دهنده های ذرات و روش های اخیر در همجوشی محصورشده لختی مانند افروزش سریع، مفهوم هدف مغناطیسی استوانه ای آینده ی روشنی در تکنولوژی همجوشی هسته ای داشته باشد. در اینجا، از یک کد عددی یک بعدی در همجوشی محصورشده لختی به نام دیرا استفاده کرده ایم، این کد توسط محقق روسی میخائیل باسکو توسعه یافته و توانایی بالایی در هدف های مغناطیسی دارد. بر اساس سند hiball، در این پژوهش، شرایط افروزش و سوختن برای هدف استوانه ای در دو حالت مغناطیسی و غیرمغناطیسی با راه انداز یونی سنگین bi209 با توان tw720 با انرژی ذرات gev10 تحقیق گردیده است. ساختار هدف استوانه ای مستدیر به شعاع مقطع mm3 متشکل از دو لایه شامل غلاف فلزی بیرونی سربی و گاز هم مولار دوتریوم-تریتیوم به عنوان سوخت تشکیل شده است. شرایط بهینه افروزش و اشتعال هدف با زمان تابش دهی یونی برای حالت غیرمغناطیسیns 5/7 و برای حالت مغناطیسی با اعمال میدان مغناطیسی محوری 25 تسلا، ns 4/4 مورد مطالعه قرار گرفته است. انرژی کل باریکه فرودی در دو حالت غیر مغناطیسی و مغناطیسی به ترتیب بالغ بر mj49/5 و mj 2/3 گردید. در اینجا، نشان داده شد در شرایط مشابه فوق، اعمال میدان مغناطیسی، موجب کاهش انرژی مصرفی تا سقف 60% و افزایش بهره انرژی به میزان 50% می گردد.