اثر تغيير تابع توزيع انرژي فوتون‌ها بر شرايط احتراق سوخت هم مولار دوتريوم- تريتيوم

The investigation of photons energy distribution changing in ignition condition of equimolar deuterium- tritium fuel

با شروع احتراق گرما هسته‌اي در يك پلاسماي گداخت، تابش ترمزي پديده غالب اتلافي است، تابع توزيع فوتون‌ها، پلانكي و پلاسما از نظر اپتيكي ضخيم محسوب مي‌شود. اما در انرژي مشخصي، آهنگ اتلاف تابش ترمزي و پراكندگي كامپتون با هم برابر شده و پلاسما، گذاري از حالت اپتيكي ضخيم به حالت اپتيكي نازك انجام مي‌دهد و تابع توزيع فوتون‌ها نيز به توزيع بوز- انيشتين تغيير مي‌كند. غالب شدن پراكندگي كامپتون و ثابت ماندن تعداد فوتون‌ها در اين پديده باعث افزايش دماي فوتون‌ها و كاهش اثر منفي پراكندگي كامپتون در معادله توازن انرژي الكترون‌ها مي‌شود. در اين مقاله اثر تغيير تابع توزيع فوتون‌ها در محاسبه پارامتر بحراني احتراق گرما هسته‌اي در يك سوخت هم مولار دوتريوم- تريتيوم با استفاده از يك كد فرترن بررسي شده و نتايج با حالت معمول كه در آن فوتون‌ها در كل فرايند احتراق، داراي توزيع پلانكي هستند مقايسه شده است

At the beginning of thermonuclear ignition in fusion plasma, the bremsstrahlung radiation is dominant phenomenon, the photons distribution function is Planckian and plasma is considered as optically thick one. But at a certain energy, the bremsstrahlung radiation and Compton scattering losses rates become equal and plasma makes a transition from optically thick to optically thin and photons distribution switches from Planckian to a Bose-Einstein one. Dominating the Compton scattering and conservation of photon number density in this event, cause to increase the photons temperature and to decrease the negative role of Compton scattering in electrons balance equation. In this paper the photons distribution change effect in calculating of critical burn-up parameter by using of a Fortran programming code is investigated and the results are compared with a typical case where the photons have Planckian distribution throughout the ignition.