محاسبه چگالي ذرات و انرژي در پلاسماي توكامك با سوخت D3He به روش گام به عقب

Calculation of Particles and Energy Densities in Tokamak Plasma with D3He Fuel by Back-stepping Method

كنترل چگالي هاي ذرات پلاسما، يكي از مشكلات اساسي در رآكتورهاي همجوشي است. در زماني كه راكتور در حال كار است، چگالي ذرات سوختي (دوتريوم-هليوم3) و آلفا توليد شده توسط واكنشهاي همجوشي، و انرژي حاصل شده بايد دقيقا كنترل شود. در اين مقاله از روشهاي كنترل مرزي پسگام براي ايجاد تعادلي پايدار در سوختن پلاسما استفاده شده است. همچنين تقريب يك بعدي معادله انتقال براي انرژي و چگالي يونهاي سوختي دوتريوم-هليوم3 و ذرات آلفا در مختصات استوانه اي توسط يك سيستم معادلات ديفرانسيل با مشتقات جزئي بررسي شده است. براي كنترل يونهاي سوختي وچگالي انرژي، سيستم معادلات ديفرانسيل با استفاده از روش تفاضل محدود در فضا گسسته شده و براي به دست آوردن يك تغيير و تحول گسسته از سيستم اصلي به طورمجانبي، طراحي پسگام اعمال شده و سيستم هدف به ثبات مي رسد. نتايج شبيه سازي عددي و قانون كنترل مرزي نشان ميدهد كه چگالي ذرات و انرژي را ميتوان با موفقيت به كمك فقط يك گام از روش پسگام كنترل كرد.