نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
دانشکده فیزیک، دانشگاه دامغان، صندوق پستی: 41167-36716، دامغان، ایران
چکیده
لایه کَندگی کربنچگالیبالا یکی از گزینههای امیدبخش در افروزش گرماهستهای در هدفهای گداخت محصورشدگی لختی است. به منظور کاهش ناپایداریهای هیدرودینامیکی و همچنین حفظ سوخت از پدیده پیشگرمایش، از طراحی لایه کَندگی دوتایی با لایه بیرونی کربنچگالیبالا که اخیراً توسط محققین مورد توجه قرار گرفته است، استفاده شده است. از اینرو در این پژوهش، بهینهسازی لایه کَندگی دوتایی یک هدف کروی دلخواه با تک لایه کَندگی پلیاستایرن را با استفاده از کد هیدرودینامیکی MULTI-IFE مورد بررسی قرار دادیم. این هدف، تحت تابش باریکههای متقارن لیزر با طول پالس ns۷/۲۲، طول موج µm۲۵/۰ و انرژی کل MJ 7/1 قرار گرفت. محاسبات ما نشان میدهد که ضخامت بهینه کربنچگالیبالا حدود mm ۶/۵ است. استفاده از لایه کَندگی دوتایی سبب میشود که انرژی لیزر جذب شده در سطح هدف حدود %۸ افزایش یابد. افزایش انرژی جذب شده منجر به افزایش حدود %5 توان آلفای تولیدی شده و در نتیجه کسر مصرف سوخت حدود %۵/۱ افزایش مییابد. در نهایت بهره سوخت حدود %۱۲ افزایش یافت.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Study of thedouble-layerr high-density carbon-polystyrene ablator in the ignition of inertial fusion targets
نویسندگان [English]
- M. Naserian
- B. Khanbabaei
Department of Physics, Damghan University, P.O. Box: 36716-41167, Damghan - Iran
چکیده [English]
High-density carbon ablator is one of the promising candidates for thermonuclear ignition in inertial confinement fusion. A double-layer polystyrene-high dense carbon ablator has been used to reduce the hydrodynamic instabilities as well as protect the fuel from the preheating phenomenon. Therefore, in this study, we investigated the optimization of a typical double ablator spherical target with an initial polystyrene ablator layer with a thickness of 37 µm by using MULTI-IFE hydrodynamic code. This target was irradiated with symmetrical laser beams with 22.7 ns pulse duration, 0.25 µm wavelength, and 1.7 MJ total pulse energy. Our calculations show that the optimal thickness of the high-density carbon is about 5.6m. Using a diamond ablator increases the absorbed laser energy at the target surface by approximately 8%. Increasing the absorbed energy leads to an increase of about 5% in the alpha power deposition, and as a result, the fuel burn fraction increases by about 1.5%. Eventually, fuel acquire increases by approximately 12%.
کلیدواژهها [English]
- Inertial confinement fusion
- Central ignition
- MULTI-IFE hydrodynamic code
- HDC-CH ablator