بررسی بهره انرژی محفظه های استوانه ای سوخت D-T با کنترل مغناطیسی در همجوشی به روش اشتعال سریع

طرحهای متفاوتی برای استفاده از انرژی هسته ای حاصل از همجوشی به روش لختی (ICF)۱ در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. هدف اصلی این طرحها دسترسی به بهره انرژی بالاست. در روشهای متداول همجوشی به روش لختی (ICF) مقدار کمی (در حدود میلی گرم) مخلوط دوتریم – تریتیم در محفظه کوچک کروی به شعاع چند میلی متر به وسیله باریکه های لیزری یا یون سنگین که دارای توانی از مرتبه است متراکم می شود. که متعاقب ان تشکیل پلاسما در مرکز این محفظه برای انجام همجوشی مسئله ای اساسی است. در روشهای متداول همجوشی به روش لختی، ناپایداری هیدرودینامیکی در فرایند متراکم سازی سوخت باعث پایین آمدن بهره انرژی می شود. طرحهای جدید برای کاهش ناپایداریها، انجام متراکم سازی محفظه سوخت توسط باریکه های لیزری یا یونی در دو فازجداگانه است. ابتدا پیشگرم کردن سوخت با باریکه لیزری یا یون و سپس تولید الکترونهای نسبیتی با پالسهای لیزر با توان در داخل سوخت در فاز دوم صورت می گیرد. این روش گرم کردن سوخت به عنوان روش اشتعال سریع مطرح شده است. همچنین در سالهای اخیر به جای محفظه کروی سوخت، طرحهای استوانه ای شکل با کنترل مغناطیسی در ناحیه پلاسما مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله ، روش اشتعال سریع در محفظه های سوخت استوانه ای شکل بررسی می شود. ترابرد الکترونهای نسبیتی داخل محفظه با به کار بردن کد و یک برنامه فاکر- پلانک محاسبه می شود. آهنگ انتقال انرژی الکترونهای نسبیتی به سوخت نیز حساب می شود. محاسبات نشان می دهدکه به کار بردن روش اشتعال سریع و محفظه های استوانه ای نسبت به اشتعال یک مرحله ای بهره انرژی بیشتری را تضمین می کند و می تواند جایگزین مناسبی برای روشهای متداول ICF باشد.