ترابرد 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 های یونی پر انرژی برای متراکم سازی مقدار کمی مخلوط دوتریم- تریتیم درون یک ساچمه کروی بهره انرژی نسبتا بالایی را به دست می دهد. در این کار با بررسی رفتار نوترونهای حاصل از همجوشی در لایه های اطراف سوخت، گرمادهی نوترون به این مواد که برلیم و لیتیم انتخاب شده است با استفاده از روش مونت کارلو و کد MCNP محاسبه گردیده است. مشاهده می شود که مقدار قابل توجهی از انرژی نوترون صرف گرم نگه داشتن این لایه ها می شود که منجر به انبساط این نواحی و متراکم نگه داشتن عناصر ناحیه سوخت و تسریع در انجام برهم کنشها و در نتیجه بالا بردن بهره انرژی در این ساچمه ها می گردد. با انجام محاسبات نتیجه می شود برلیم بهتر از لیتیم در انجام این کار موثر است. همچنین در یک بررسی مقدماتی ترابرد الکترونهای نسبیتی که در روش اشتعال سریع مورد توجه هستند در ساچمه های نمونه محاسبه و میزان گرمادهی آنها به سوخت D-T و لایه های برلیم داخل ساچمه حساب می گردد. در حالی که ناپایداری هیدرودینامیکی در روش اشتعال جرقه ای مشکل اصلی بهره انرژی آن است، روش اشتعال سریع جایگزین مناسبی برای همجوشی به روش لختی است.

اکبر پروازیان
افشین اخوت

منبع : پایگاه اطلاعات علمی