افروزش و سوختن هدف كروي با سوخت پيشرفته p-11B در گداخت لختي با باريكه يوني سنگين

Ignition and Burn Dynamics of Spherical Targets with p-11B Advanced Fuel in Inertial Fusion of Heavy Ion Beam

يكي از مشكلات اساسي راكتور هاي گداخت با سوخت دوتريوم-ترتيوم(DT)، توليد نوترون ها است، زيرا اين نوترون ها مي توانند موجب خطرات زيست محيطي شوند. از اين رو، استفاده از سوخت هاي پيشرفته بي نوتروني مي تواند تا حدود زيادي موجب كاهش اين صدمات شود. اما فراهم كردن شرايط دستيابي به افروزش و اشتعال سوخت هاي پيشرفته از جمله پروتون-بور بسيار دشوارتر از سوخت DT است. در اين مقاله، با استفاده از بذر مركزي DT در يك هدف كروي لايه اي، شرايط افروزش و سوختن پروتون-بور با استفاده از كد شبيه سازي يك بعدي Deira-4 بررسي شده است. نشان داده شد كه كسر مصرف سوخت پروتون-بور تا فراتر از 10% بالغ مي گردد و بهره انرژي كل هدف نيز به مقدار 242 خواهد رسيد.

One of the main problem of fusion reactors with deuterium-tritium (DT) fuel is the production of neutrons. Because these neutrons can cause environmental hazards. Hence, the use of aneutronic advanced fuels can greatly reduce these injuries. But, providing conditions for ignition and burning of advanced fuels, including proton-boron, is much more difficult than DT. In this paper, with the use of a central DT seed in a spherical target, the conditions of proton-boron ignition and burn have been investigated using the Deira-4, a one-dimensional simulation code. It was shown that p-11B fuel burn efficiency will exceed up to 10%, and the total energy gain of target will reach 242.