در این پایان نامه، اثر شبکه بر روی تبدیل درونی حالت جامد را در محیط های بلوری متفاوت و برای واکنش های هسته ای مختلف بررسی می کنیم . روش مطالعه به این صورت است که، کمیت سطح مقطع یا آهنگ واکنش را ملاک مقایسه قرار می دهیم . برای این منظور سیستم سه جسمی که واکنش در آن رخ می دهد را برای حالت اولیه و نهایی تعریف کرده و برای وارد کردن اثر شبکه ی بلور از تعریف تابع بلوخ برای توصیف حالات سیستم استفاده می کنیم . پس از یک سری محاسبات ریاضی، ثابتی (c0) را بدست می آوریم که ویژگی های شیکه را در بر می گیرد و ثابت دیگری (c1) که قابل مقایسه با ثابت اختر فیزیکی در تعریف سطح مقطع واکنش در حالت عادی می باشد . پس از مطالعات بسیار نتیجه می گیریم که از اثر شبکه در تبدیل درونی حالت جامد در محاسبات نباید چشم پوشی کرد . طبق بررسی هایی که بر روی واکنش های متفاوت در محیط پالادیوم انجام شد، در می یابیم که در این فلز بهترین واکنش ها، واکنش های d(p,?)3he و d(d,p)t می باشند و آهنگ تبدیل درونی نیز در این واکنش ها بیشتر از بقیه می باشد . با توجه به ادامه ی این مطالعات برای هفت عنصر فلزی دیگر با شبکه های بلوری متفاوت در می یابیم که عناصر تیتانیوم (ti) و نیکل (ni) بهتر از پالادیوم عمل می کنند و در این میان نیکل چون در میان رفتارهایی که از خود نشان می دهد بسیار ثابت عمل می کند باز گزینه ی بهتری است . شبکه های بلوری fcc و hcp نیز بسیار مشابه عمل کرده و گاهی hcp عملکرد مناسب تری دارد . در اینجا ما محاسبات تئوری را انجام داده ایم و به صورت آزمایشگاهی بیشتر پالادیوم مورد بررسی قرار گرفته است و پس از آن نیکل و تیتانیوم می توانند گزینه-های مناسبی برای بررسی های آزمایشگاهی باشند .

شکلی از انرژی از یک واکنش ازنوع همجوشی بین هیدروژن در آب و فلزات مختلفی مانند نیکل و پالادیوم تولید شده است، اما بدون تشعشعات خطرناک که از نیروی هسته ای به وجود می آید، که در اصل همجوشی سرد نامیده می شود. این مطلب قسمتی از علم هسته ای ماده ی چگال است. این نوع از واکنش ها تمیز، فراوان و در دسترس هستند. از این رو این مطلب ما را بر آن داشت که به مطالعه ی همجوشی سرد و عوامل موثر بر افزایش احتمال این نوع از همجوشی بپردازیم. همجوشی سرد دوتریوم زمانی اتفاق می افتد که دو هسته ی دوتریوم با انرژی جنبشی محدود از میان سد کولنی متقابلشان تونل می زنند و می توانند به طور بالقوه متحمل واکنش های همجوشی هسته ای معینی شوند. فلزات معینی مستعد جذب میزان زیادی ایزوتوپهای هیدروژن درون ساختار مولکولی شان هستند. پالادیوم از جمله فلزاتی است که این خاصیت را نشان می دهند. پالادیوم یکی از فلزات واسطه ی جدول تناوبی با ساختار f.c.c است. در پالادیوم چگالی اتمهای دوتریوم جذب شده می توانند به چگالی ها ی اتم پالادیوم در جامد پالادیوم نزدیک شوند. به منظور اینکه همجوشی d-d در پالادیوم اتفاق بیفتد، بزرگی و شکل پتانسیل بین اتم های دوتریوم باید به نحوی موثر از پتانسیل دو هسته ی ساده تغییر کند. همپوشانی الکترون های اتمی، بار هسته را تحت تاثیر قرار می-دهد.در این کار ما قصد داریم چگالی آهنگ توان همجوشی را با در نظر گرفتن پتانسیل های همپوشانی مختلف و اثرات بی ظمی شبکه بدست آوریم و نتایج را با هم مقایسه کنیم. همچنین با در نظر گرفتن سیستم پالادیوم دوتریوم دار در حالت گذار به فاز ابررسانایی و اثرات همپوشانی ناشی از جفت های کوپر، احتمال وجود دستگاهی را بررسی کنیم که با تبدیل مستقیم انرژی حاصل از محصولات همجوشی d-d، به انرژی الکتریکی کار می کند.

در چند دهه اخیر استفاده از انرژی همجوشی هسته ای به روش محصورسازی لختی بسیار مورد توجه قرارگرفته و در این راستا به منطور دستیابی به بهره انرژی بالا طرحهای متفاوتی ارائه گردیده است. در روشهای متداول وجود ناپایداریهای هیدرودینامیکی باعث کاهش بهره انرژی می شود . برای کاهش ناپایداریها و دسترسی بهره انرژی بالا روش دیگری به نام " احتراق سریع " پیشنهاد شده است .در این روش برخلاف روش احتراق لکه داغ مرکزی فرآیندهای تراکم و احتراق از هم جدا شده اند.تا کنون از باریکه های محرک متفاوتی مانند الکترونهای نسبیتی و باریکه هایی از ذرات باردار نظیر یونهای سبک و سنگین جهت احتراق استفاده شده است . هر یک دارای مزایا و معایب متفاوتی هستند. در بین یونهای سبک باریکه های دوترون علاوه بر گرمارسانی باعث سوخت رسانی در راکتور های همجوشی به روش محصور سازی لختی می گردد و می توانند چگالی انرژی زیادی بوسیله توقف در حجم کوچکتر سوخت ایجاد کنند. لذا دستیابی به بهره انرژی اضافی همجوشی با آنها یک ویژگی منحصر به فرد است که می تواند باعث کاهش کل شار دوترون های مورد نیاز و یا متناوباً کاهش انرژی باریکه لیزر فرودی گردد .این موضوع می تواند نقش بسزایی در افزایش بازدهی راکتورهای همجوشی داشته باشد. هدف از این تحقیق بررسی احتراق سریع سوخت dt و he3d با استفاده از باریکه های دوترون و محاسبه بهره انرژی اضافه شده آنها است .جهت انجام این پژوهش ضمن شناخت و بررسی اصول همجوشی لختی و همچنین نحوه احتراق سریع با باریکه های مختلف ، با استفاده از نرم افزار میپل متوسط واکنش پذیری همجوشی ، توان توقف ، توان به جا گذاری ذرات آلفا ناشی از همجوشی غیر حرارتی ، بهره انرژی اضافی به جا گذاری شده از همجوشی باریکه دوترون- هدف ، برد و زمان توقف ، دینامیک لکه داغ در هر دو سوختdt و he3d مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهند بهره انرژی اضافی قابل ملاحظه ای از طریق همجوشی باریکه دوترون با یونهای درون هر دو سوخت بدست می آید و این میزان بهره در انرژی دوترون کوچکتر ودمای الکترون بالاتر بیشتر است.