Энергия инерциального ядерного синтеза. Недосеев С.Л. - 17 стр.

                     700                27                  1,14

                     1000              13,3                 0,56




      Как видно из Таблицы, ∆T0 >50 0К         при R < 500 см. Конечно, такие скачки
температуры не могут привести к фазовым переходам в конструкционных материалах
первой стенки или бланкета. Но мгновенный объемный прогрев вещества до
температур, существенно меньших, чем температура кипения или плавления, может
привести к его механическим разрушениям, «отколам». Рассмотрим случай, когда
однородная плоская среда прогревается импульсом быстрых нейтронов, причем
      -слой вещества прогрет до внутренних энергий, меньших теплоты испарения;
      -нагрев мгновенный, то есть, выполнено условие x >> cτ, где x – характерная
толщина слоя, c – скорость звука в веществе слоя, τ- характерное время нагрева.
             Полагая, что x – порядка λ- длины релаксации быстрых нейтронов в слое
( λ~>10 см), c ~ (1-5).105 см/с, получим τ= 2. 10-5 сек, то есть, τ<<λ/c. Очевидно, что
условие мгновенности нагрева хорошо выполняется для быстрых нейтронов DT-
микровзрыва, релаксирующих в слое вещества без значительного дополнительного
энерговыделения.
             Два случая, при которых задача может быть решена аналитически:
             1) – равномерно прогретый плоский слой, с погонной массой m в веществе,
граничащий со стороны источника нейтронов с вакуумом;
             2)- экспоненциально нагретый плоский полубесконечный слой, также
граничащий с вакуумом со стороны источника нейтронов.
             В первом случае в равномерно и мгновенно прогретом веществе возникает
давление P = ρ f(m) (γ - 1) , где γ- показатель адиабаты, f(m) – плотность энергии в слое
толщиной mx ( f(m) = const при 0< m< mx). От границы с вакуумом и от раздела нагретого
и холодного вещества вглубь прогретого слоя пойдут волны разгрузки, а по непрогретому
слою пойдет волна сжатия. В случае, если вещество прогретого и холодного слоя одно и
то же, волны разгрузки встретятся в центре прогретого слоя в момент t = x / 2c0 и создадут
здесь растягивающие усилия величиной p/2. Если скачок давления не слишком велик, то
справедливо акустическое приближение, при котором         p = ρcu, где u – скорость , с
которой вещество движется в сторону вакуума. В противоположную сторону оно
движется со скоростью u / 2. Когда растягивающее усилие p/2 превысит динамическую
прочность вещества на разрыв, произойдет откол слоя массой mx / 2, который, двигаясь в
сторону источника нейтронов, будет иметь импульс I = umx / 2 = f(m) (γ - 1)m = Ex (γ - 1)