p413. مطالعه تحليلي اشتعال سوخت پيش‌فشرده‌ پروتون-بور11 در مدل دو-دمايي

Analytical Study of Ignition Condition of Pre-Compressed Proton-Born11 Fuel by Two-Temperature Model

سوخت‌هاي پيشرفته‌ مانند پروتون-بور(p-11B) به علت عدم راديواكتيو بودن و عدم توليد نوترون در محصولات واكنش، همواره به عنوان گزينه‌اي مطلوب در راكتورهاي گداخت اينرسي مورد توجه بوده‌اند. در سال‌هاي اخير، با پيشرفت‌هاي قابل توجهي كه در راه‌اندازهاي ليزري و يوني صورت گرفته، چشم‌انداز استفاده از اين سوخت‌ها روشن‌تر به‌نظر مي‌رسد. از اين رو در اين پژوهش قصد داريم در قالب ايده اشتعال سريع، شرط اشتعال را براي سوخت پيش‌فشرده p-11B نوعي به دست آوريم. با توجه به دماي بالاي اشتعال اين سوخت(حدود keV200) مدل پلاسماي غير تعادلي، با فرض يكسان نبودن دماي يون‌ها و الكترون‌ها استفاده شده است. سپس نمودار هاي دو بعدي و سه بعدي هم‌تراز پارامتر چگالي سحطي مجاز با استفاده از اين مدل به دست آمد. با توجه به مدل غير تعادلي به‌كار رفته، دماي خود‌اشتعالي براي اين سوخت بر حسب تغييرات غلظت بور محاسبه شد. همچنين وابستگي منحني‌هاي هم‌تراز چگالي سطحي مجاز به ازاي غلظت‌هاي مختلف بور در سوخت به دست آمد

Advanced fuels such as proton-boron (p-11B) have always been considered as an option in inertial fusion reactors as they are non-radioactive and produce no neutron in reaction products. In recent years, remarkable advances are made in laser and ion drivers and the prospects of using these fuels look promising. Hence, in this paper, we intend to obtain ignition condition of pre-compressed p-11B fuel in the fast ignition framework. Due to the high ignition temperature of this fuel (about 200keV), the non-equilibrium plasma model has been used, Assuming that the temperature of the ions and electrons are different. Then using this model, the contour lines of the permissible areal density parameter are plotted in 2-D and 3-D diagrams. Given the non-equilibrium model, the self-ignition temperature is calculated based on different concentrations of boron. Also the contour lines of the permissible areal density is obtained for different concentrations of boron.