چکیده

برای محاسبه شرایط گداخت در سوخت هستهای با چگالی حالت جامد قابلیت هدایت گرمایی موثرترین عامل در انتقال دما به قسمتهای مختلف سوخت جامد دارد.

در واقع جدیدترین روش گداخت لیزری (Fast ignition) گداخت سریع سوخت توسط بلوک پلاسمای شتاب یافته توسط لیزر میباشد. گداخت را میتوان با افزایش اولیه چگالی D-T توسط لیزر یا پرتوهای ایکس انجام داد که باعث افزایش دمای سوخت D-T و در نهایت به مهمترین هدف یعنی دستیابی به انرژی موثر مورد نیاز که منجر به بهره بالایی میشود نائل شد. در این مقاله »تاثیر تراکم چگالی در گداخت سوخت TـD برای تولید بهره بالا با روش گداخت بلوک پلاسمای لیزری« بررسی میشود. در واقع میتوان با افزایش چگالی D-T توسط لیزر ثانویه یا پرتوهای ایکس، گداخت سوخت را آسان تر و بهرهی انرژی حاصل را افزایش داد.

کلمات کلیدی

گداخت سریع، بهرهی بالا گداختT ـD، تراکم چگالیT ـD، بلوک پلاسمای لیزری، آزمایش چو

مقدمه

بشر در مقوله کشف و بهرهبرداری از منابع جدید انرژی به پیشرفت های چشمگیری دست یافته است. مدتهاست که سوختهای فسیلی به شکل گسترده استفاده میشوند. با توجه به محدودیت این منابع انرژی، بحران انرژی جوامع بشری در آینده تنها توسط صور دیگر انرژی قابل حل است.

.۱ دبیررسمی و کارشناس ارشد فیزیک اتمی مولکولی، اداره آموزش و پرورش آغاجاری .۲ هیات علمی و دکترای فیزیک اتمی مولکولی، دانشگاه آزاد گچساران .۳ هیات علمی و دکترای فیزیک، دانشگاه شیراز

در این میان چشمانداز تامین انرژی آینده بشر از طریق گداخت هستهای با توجه به مشکلات و محدودیتهای منابع دیگر بسیار امیدوار کننده است، رهیافتی که علاوه بر تامین انرژی بشر به شکل نامحدود، خطری برای امنیت، صلح و سلامت در بر ندارد و برخلاف سوختهای فسیلی و شکافت فاقد آلودگیهای زیستمحیطی است. گداخت به شیوه مغناطیسی و لختی دو روش مهم در این راستا هستند. ایده اساسی در هر دو روش همجوشی مغناطیسی و اینرسی دستیابی به دو فرآیند زیر هست:
▪ یونیزه و گرم کردن سوخت به دمای بالا برای رسیدن به میزان چگالی واکنش مناسب.
▪ فشردن سوخت برای زمان کاملاً طولانی برای دستیابی به بهره انرژی خالص

.۱گداخت سریع در همجوشی محصورسازی لختی

در پرتغال پروژهی PRACE پیشبینی فعل و انفعال گداخت سریع با ضربات پلاسمای تقویت شده توسط لیزر پتاواتی، با سوخت متراکم برای اشتعال کامل را برای همجوشی لختی برای اولین بار مدلسازی میکند که میتواند راه را برای استفادهی کارآمد و بیشتر از لیزرها جهت تولید انرژی همجوشی باز کند. [۵]

با استفاده از شواهد تجربی تولید باریکهای از پروتونهای چند مگا الکترونولتی در اثر برهمکنش باریکهی لیزری فوقالعاده پر شدت با هدفهای جامد، رت و دیگران چنین باریکهی پروتونی را به عنوان راهانداز اشتعال سریع پیشنهاد نمودهاند.[۴] با توجه به اینکه اشتعال باید قبل از اینکه سوخت متراکم شده رقیق شود رخ بدهد، بنابراین انرژی لازم برای ایجاد ناحیه داغ اشتعالی باید توسط یک پالس پروتونی در مدت زمانی کمتر از مدت زمان محصورسازی در پلاسمای TـD به نهشت گذاشته شود.[۳]