مطالعه میزان تاثیر تریتیوم در بهره سوخت غیر مدولار دوتریوم-تریتیوم در همجوشی افروزش شوکی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیئت علمی

2 فارغ التحصیل دانشگاه

چکیده

افروزش شوکی، یکی از روش‌های مورد توجه در ایده همجوشی محصورشدگی لختی می‌باشد. در این روش همجوشی محصور شدگی لختی دو مرحله‌ای، فشرده‌سازی و اشتعال سوخت به صورت جدا‌گانه صورت گرفته، که این امر سبب کاهش الزامات راه-انداز‌ها و بالاتر بردن بهره می‌شود. در حال حاضر یکی از عمده نگرانی های نیروگاه های هسته ای قدرت، مشکلات ناشی از پسمان های هسته ای است. در طراحی های صورت گرفته در نیروگاه های همجوشی آینده، همچنان مشکلات حفاظت پرتوی ناشی از انباشت تریتیوم در پوشش بارور زاینده و فعالسازی مواد ساختمان راکتور ناشی از نوترون های واکنش همجوشی دوتریوم- تریتیوم(DT) قابل توجه است. از این رو، در این مقاله شرایط اشتعال سوخت و بهره همجوشی برای سوخت DT غیر هم مولار در فرآیند اشتعال شوکی مورد بررسی قرار گرفت. محاسبات نشان می‌دهد شرایط تشکیل لکه داغ، به چگالی لکه داغ و سوخت سرد اطراف آن بستگی دارد. در نهایت، تاثیر جرم سوخت، نسبت‌های مختلف فشار لکه داغ به فشار سوخت سرد اطراف آن، کسر‌های وزنی مختلف تریتیوم و پارامتر آیزنتروپ در مقدار بهره انرژی بررسی شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Shock Ignition in Inertial Confinement Fusion Driven by Laser in non-equimolar Deuterium- Tritium Fuel

نویسندگان [English]

  • Babak Khanbabaei 1
  • Behnaz Kaleji 1
  • misagh kasaeian 2
1 Faculty
چکیده [English]

Shock ignition (SI) is one of the attractive topics for inertial confinement fusion (ICF). This two-step ICF process separates fuel assembly and ignition, relaxing the driver requirements and promising high gains. One of the main concerns about current working on nuclear power Reactor is the potential hazards of their radioactive waste. In the design of future fusion power plants, there still exist radiological hazards due to accumulation of byproduct tritium in blanket layer and also collisions between 14.1MeV neutrons released from Deuterium- Tritium(DT) fusion reaction and nearly all fusion reactor building materials. Therefore, in this paper, ignition requirements and fuel gain of non-equimolar DT fuel pellet have been studied in SI scheme. Our calculations show that the hot-spots formation conditions depend on densities of hot-spot and its surrounding cold fuel. Finally, the role of physical parameters on energy gain is investigated, including fuel mass, the ratio of hot- spot pressure to cold fuel pressure, different tritium weight fractions and isentrope parameter.

کلیدواژه‌ها [English]

  • inertial confinement fusion
  • shock ignition
  • fuel gain
  • isentrope parameter