بررسي ميزان عمق نفوذ الكترونهاي گريزان در ديواره تنگستن توكامك به منظور تعيين ضخامت مناسب ديواره

Investigating the penetration depth of runaway electrons in the tungsten wall of the tokamak in order to determine the appropriate thickness of the wall

در توكامك، برخي از الكترونها قادرند تحت تأاثير ميدان الكتريكي چنبره اي تا انرژي هاي نسبيتي شتاب گرفته و به انتهاي تابع توزيع انرژي منتقل شوند. اين الكترون ها را الكترون هاي گريزان مي نامند. به هنگام وقوع اين پديده به دليل انتقال انرژي جايگزيده در مدت زمان خيلي كوتاه، اثرات مخربي روي اجزاي مجاور با پلاسما ايجاد مي شود. اثر الكترون هاي گريزان در نسل جديد توكامكها مانند ايتر بسيار بحراني تر است زيرا انتظار مي رود اين الكترون ها در طي گسيختگي پلاسما، انرژي هايي تا چند صد مگا الكترون ولت دريافت كنند. در اين مقاله با بدست آوردن عمق نفوذ الكترون ها در فلز تنگستن، محدوده اثرگذاري و رسوب انرژي ناشي از اين الكترونها تخمين زده شده است. طي شبيه سازي هاي انجام شده مشخص شد، محدوده رسوب انرژي و عمق نفوذ الكترون ها براي انرژي 1/0 تا 5 مگا الكترون ولت به ترتيب از يك هزارم تا يك دهم ميليمتر خواهد بود كه به عمق بسيار كمي در سطح ديواره تنگستني محدود ميشود اما با افزايش انرژي تا 100 مگا الكترون ولت، عمق نفوذ تا 10 ميليمتر افزايش مي يابد. نتيجه مهم بدست آمده اين است كه الكترون گريزان علاوه بر اين كه در اين فاصله مقدار زيادي واكنش انجام داده و رسوب انرژي بجا مي گذارند، قادر هستند از ديواره به قطر 10 ميليمتر عبور كنند.