معيار افروزش هيدروديناميكي لكه داغ در سوخت همجوشي پيشرفته p11B

Criterion of Hot Spot Hydrodynamic Ignition in p11B Advanced Fusion Fuel

در اين مقاله ابتدا بحثي اجمالي پيرامون معايب استفاده از سوخت دوتريوم-تريتيوم (DT)در راكتورهاي گداخت محصورشدگي لختي بيان نموده و مزاياي استفاده از سوخت هاي پيشرفته بي نوتروني مانند پروتون-بور (p11B) را بر مي شماريم. سپس با استفاده از تقريب تك دما به توصيف فرآيندهايي كه موجب گرمايش و سرمايش لكه داغ مي شوند مي پردازيم. آنگاه پس از محاسبه مقدار بهينه نسبت چگالي عددي بور به پروتون در مدل تك دما، منحني تغييرات چگالي توان آلفا و مجموع فرآيندهاي اتلافي را بر حسب دما رسم مي نماييم. مشاهده مي شود همواره فرآيندهاي سرمايشي بر گرمايش لكه داغ غلبه دارند. از اين رو در مدل تك دما، افروزش لكه داغ رخ نخواهد داد. آنگاه با ذكر دلايلي، مدل دو دمايي افروزش را مطرح نموده و ضمن توصيف فرآيندهاي گرمايش و سرمايش لكه داغ در اين مدل، معيار افروزش را براي T_i≠T_e محاسبه مي كنيم. سپس با توجه به اينكه سوخت بايد غير هم مولار باشد، مقدار بهينه ε را محاسبه مي نماييم. سپس با قرار دادن اين مقدار در معيار افروزش، نواحي مجاز را براي افروزش دو دمايي لكه داغ تعيين مي نماييم. ملاحظه مي كنيم كمترين مقدار ρR كه به ازاي آن افروزش مي تواند رخ دهد، برابر است با ρR ≈1.5 g.〖cm〗^(-2) است و دماي افروزش بسيار بيشتر از مقدار آن براي سوخت DT است.