شبيه سازي پارامترهاي هيدروديناميكي هدف همجوشي يون سنگين

Simulation of hydrodynamic parameters of heavy-ion fusion target

در همجوشي يون سنگين كه يكي از راه هاي توليد انرژي هسته‌ اي است، هدف بوسيله باريكه‌هاي يون سنگين بطور مستقيم متراكم ‌مي‌گردد. باريكه‌هاي يوني به دليل دارا بودن بازده، آهنگ تكرار و قابليت كارايي بالا از مزاياي بيشتري نسبت به ليزرها برخوردار هستند. طراحي شكل پالس و طراحي لايه هاي هدف از پارامترهاي مهم در مقدار بهره هستند. در اين مقاله، پارامترهاي هيدروديناميكي هدفي كه با باريكه‌ يون بيســـــموت با انرژي GeV 10 و طول پالس ns 21 راه اندازي شده با روش تفاضل محدود در حوزه زمان شبيه سازي شده است. بهره‌ محاسبه شده براي يك هدف دلخواه 222 به‌دست آمده است. نتايج مقادير شبيه سازي با نتايج كدهاي DEIRA و MEDUSA مقايسه شده است.

In heavy ion fusion is one of the ways of producing nuclear energy, target is directly compressed by heavy ion beams. Ion beam due to high efficiency, repetition rate and high performance capability are more advantages than lasers. The design of pulse shape and target layers are important parameters in gain value. In this paper, the target hydrodynamic parameters driven by bismuth ion beam with energy 10GeV and pulse duration 21ns, are simulated with the finite difference time domain) FDTD) method. The calculated gain is 222 for a typical fuel pellet. The gain calculated for a desired target is achieved 222. Our simulation results are compared with the results of MEDUSA and DEIRA codes.