نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

پژوهشکده فیزیک پلاسما و گداخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 51113-14399، تهران ـ ایران

چکیده

در این مقاله، به طراحی و ساخت دستگاه هم­جوشی به روش محصورسازی الکترواستاتیکی جرمی، که شار نوترونی پیوسته­ی آن به روش محصورسازی الکتروستاتیکی جرمی تولید می­شود، پرداخته شده است. این دستگاه از یک محفظه­ی خلاء استوانه­ای شکل از جنس فولاد ضدزنگ به قطر و ارتفاع 60 سانتی­متر ساخته شده است. در داخل این محفظه، دو الکترود کروی هم مرکز از جنس فولاد ضدزنگ به قطرهای 13.5cm و 41 سانتی­متر قرار دارد. در اثر تخلیه­ی الکتریکی در گاز دوتریم در محدوده­ی فشاری 2-10 تا 3-10 میلی­بار، پلاسمای چگال تشکیل شده در ناحیه­ی مرکز دو کره کاملاً قابل مشاهده است. با تزریق گاز دوتریم به درون این دستگاه، واکنش هم­جوشی D-D انجام می­گیرد. آشکارسازهای گایگر با پوشش ایندیم، آشکارساز ردپای نوترون و II Neutron RAE در هر ثانیه به طور متوسط بیش از 106 نوترون برثانیه را ثبت کردند. هم­چنین دز نوترونی μSv/h100 با استفاده از دزیمتر LB6411 اندازه­گیری شد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Design and Construction of Inertial Electrostatic Confinement Fusion Device (IECF)

نویسندگان [English]

  • V Damide
  • A Sadighzadeh
  • N Abdollahi
  • A Koohi
  • A Heidarnia
  • A.R Aslezaeem
  • A Bagheri
  • S Khademzadeh
  • F Kazemizadeh
  • H Mehdipour
  • M Sedaghat
  • M Torabi
  • M Kabir

چکیده [English]

In this paper, design and construction of an IECF device which produces continuous neutron flux by the inertial electrostatic confinement fusion is reported. The device is a stainless steel cylindrical chamber of 60cm in height and 60cm in diameter. Inside the chamber two concentric stainless steel-made spherical electrodes of 13.5cm and 41cm in diameter were installed. At a deutron gas pressure in the range of 10-3 to 10-2 mbar a condensed plasma during the electric discharge at the central part of two sphere was observed due to the D-D fusion reaction. By using a neutron track detector and a GM counter covered by indium foil, a neutron flux of more than 106 n/S was recorded. In this respect, a neutron dose rate of 100μSv/h by the use of LB6411 neutron dosimeter was also detected.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nuclear fusion
  • Electric Glow Discharge
  • Neutron Genarater
  • Inertial Electrostatic Confinement
  1.  

     

    1. P.T. Farnsworth, Electric Discharge, “Device for producing interactions between nuclei,” U.S. Patent 3, 258, 402 (1966).

       

    2. William C. Elmore, “On the inertial electrostatic confinement of plasma,” Physics of Fluids, 2, 239-246 (1959).

     

    1. Robert L. Hirsch, “Inertial electrostatic confinement of ionized fusion gases,” Journal of Applied Physics, 38, 11, 4522-4534 (1967).

     

    1. L. Kulcinski, “The united states IEC program,” pp 5th US-Japan IEC Workshop (2002).

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    1. K. Yoshikawa, “Research and development of the humanitarian landmine detection system by a compact fusion neutron source,” IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record (2007).

       

    2. Kunihito Yamauchi, “Neuron production characteristics and emission properties of spherically convergent beam fusion,” Tokyo Institute of Technology, Yokohama Kanagawa 226-8502, Japan (2001).