بررسي نقش نرخ رشد ناپايداري ويبل در اشتعال سوخت همجوشي دوترم- تريتيوم

Survey of the Weibel Instability Growth Rate Role on the Ignition of Deuterium-Tritium Fusion Fuel

ناپايداري ويبل از جمله ناپايداريهاي الكترومغناطيسي پلاسما است كه مانع انتقال انرژي باريكه الكترون در قرص سوخت و افزايش اتلاف انرژي در فرآيند همجوشي لختي مي شود. در اين مقاله، به منظور بهبود طراحي قرص سوخت دوترم- تريتيوم و بهينه شرايط اشتعال، پارامترهاي موثر بر رشد ناپايداري ويبل در شرايط پلاسماي كوانتومي، كلاسيكي و پلاسماي نسبيتي با سه نوع لايه نازك آلومينيوم، ليتيوم و كربوهيدرات(CH) تعبيه شده در قرص سوخت دوترم-تريتيوم مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان داده شده است، كمينه رشته شدگي باريكه الكترون نسبيتي با توليد بالاترين گراديان مقاومتي در پلاسماي چگال تبهگن سوخت و استفاده از لايه CH حدود 0.08 برابر پلاسماي كلاسيكي و 0.013 برابر پلاسماي نسبيتي مي باشد.

The Weibel instability is one of the plasma instabilities that prevents electromagnetic energy deposition of the electron beam in the fuel pellet and increases energy loss in the inertial fusion process. In this paper, in order to improve of the fuel pellet designing and the optimum of the ignition condition, the efficiency parameters in the Weibel electromagnetic instability growth are studied. The Weibel instability in the quantum plasma and relativistic plasma is evaluated with a three thin layers of aluminum, lithium and carbohydrates (CH) embedded in the DT fuel pellet. The results are shown that minimize filamantion of relativistic electron beam and production a maximum gradient strength in the degenerate dense plasma of the fuel and using of the CH layer is 0.08 times the classical plasma and 0.013 times the relativistic plasma.