توان توقف الكترون هاي دو دمايي مگا الكترون ولتي درون سوخت پيش فشرده دتريم-تريتيم در مدل افروزش سريع-شوكي

Stopping power of mega electron-volt two temperature electrons in pre-compressed D-T fuel for fast-shock ignition scenario

توان توقف، زاويه انحراف ميانگين و نفوذ الكترون ها با انرژي اوليه به درون سوخت پيش فشرده دتريم- تريتيم با چگالي و دماي زمينه به صورت تحليلي و شبيه سازي مطالعه شده است. نتايج نشان مي دهند كه پراكندگي هاي بين ذرات باردار باعث كاهش نفوذ خطي الكترون ها به درون سوخت شده و مقايسه توان توقف الكترون ها با سه طيف تك انرژي، نمايي و شبه دو دمايي براي دو طول موج و شدت محرك افروزنده سريع نشان مي دهد كه با افزايش شدت و طول موج افروزنده سريع، توان توقف و كند شدگي پيوسته الكترون ها افزايش يافته و الكترون هاي شبه دو دمايي بيشترين مقدار انرژي را به سوخت منتقل كرده و كند شدگي يكنواخت تري را در تحويل انرژي به سوخت از خود نشان داده اند. همچنين، محاسبه ميزان انحراف ميانگين از مسير اوليه الكترون ها نشان مي دهد با افزايش چگالي سوخت، ميانگين زاويه انحراف تغيير موثري نمي كند در حاليكه با افزايش دما پراكندگي كولمبي بين ذرات افزايش يافته و ميانگين انحراف افزايش مي يابد. همچنين، بيشينه انحراف و پراكندگي در نزديكي هاي انرژي باقي مانده بهنجار كوچك ( كمتر ازMeV1) اتفاق مي افتد كه باعث انحراف موثر الكترون ها از راستاي اوليه خود مي شود. نتايج تحليلي با كد شبيه سازي مونت كارلو MCNPX مورد راستي آزمايي قرار گرفته كه با نتايج شبيه سازي سازگاري خوبي را نشان مي دهند.

The stopping power, mean deflection angle and electrons penetration with initial energy into pre-compressed D-T fuel with density and background plasma temperature have been calculated analytically and numerically. The results indicate that scattering between charged particles reduces electron penetration into the fuel. Further, comparing stopping power of electrons with mono-energetic, exponential and two-temperature distribution functions for two fast ignitor wavelength and intensity show that by increasing intensity and wavelength, stopping power and continuous slowing down of electrons increase and two-temperature electrons have more uniform slowing down and deposit more energy into the fuel. Meanwhile, calculation of electron mean deflection from it’s initial direction presents that with fuel density increment, the mean deflection angle dose’ not change effectively, but temperature increment will improve the scattering between charged particles and enhance mean deflection angle. The maximum deflection and scattering occur around small normalised residual energy of the order of 1 MeV which lead effective deflection of electrons from their initial direction. Finally, the analytical results have been confirmed by MCNP X monte carlo code and show good consistency with simulations.