افروزش سريع باريكه دوتروني در سوخت دوتريوم-تريتيوم با تكيه بر دو رويكرد متفاوت پلاسماي سوخت تبهگن خالص و تبهگن آلاييده از يون هاي طلا

Fast Ignition of the Laser-Accelerated Deuteron Beam Upon two different Pure and Au-Contaminated Degenerate D-T Plasma Fuels

روش افروزش سريع باريكه هاي يوني شتاب گرفته با ليزر، يكي از مقبول ترين شيوه هاي توليد انرژي در همجوشي محصور شدگي لختي به شمار مي رود. با اين حال، يكي از دغدغه هاي اصلي در اين شيوه، افزايش هر چه بيشتر بهره افروزش مي باشد. در پي اين امر، يكي از راهكارهاي پيشنهادي، افروزش سريع در سوختي با چگالي بالا و دماي پايين است كه از آن به عنوان محيط تبهگن ياد مي كنند. از طرفي، شبيه سازي هاي عددي اخير صورت گرفته، امكان انتشار سهم ناچيزي از يون هاي سنگين مخروط به درون سوخت پيش فشرده را به عنوان عاملي مثبت در افزايش بهره همجوشي در افروزش سريع به روش هدايتگر مخروطي به اثبات رسانده اند. در اين مقاله بر آنيم تا با در نظر گرفتن روش ذكر شده، نهشت انرژي باريكه دوترون فرودي در پلاسماي دوتريوم-تريتيوم را با دو رويكرد متفاوت پلاسماي سوخت تبهگن خالص و تبهگن آلاييده با يون هاي طلا مورد بررسي قرار دهيم و ضمن محاسبه بهره همجوشي باريكه-هدف دوترون فرودي با تريتون هاي سوخت فشرده تبهگن، اهميت تأثير آلاييدگي را در افزايش بهره همجوشي نشان دهيم.

Fast ignition by the laser-accelerated ion beams is suggested as an acceptable means to produce energy in inertial confinement fusion. However, achieving high ignition gain is regarded as a topical issue. Following this, fast ignition in the presence of high density, low temperature degenerate plasma has been proposed as an alternative. Taking the cone-guided fast ignition, recent numerical simulations proved the probability of the cone heavy ions propagation into the compressed fuel as a positive means in increasing the fusion efficiency. Using the related scheme, in this paper we will investigate the energy deposition of the incident deuteron beam upon both pure and Au-contaminated degenerate D-T plasma fuels. Moreover, calculating the fusion beam-target gain of the incident deuteron with the tritons of the pre-compressed degenerate fuel, show the importance of contamination in incrementing the fusion gain.