Энергия инерциального ядерного синтеза. Недосеев С.Л. - 19 стр.

          5.2. Воздействие излучения на первую стенку реакторной камеры.
      Проанализируем      процессы     при    воздействии     рентгеновского    излучения
микровзрыва применительно к схеме реактора ГИТРП(Н). Как показано в предыдущих
разделах, значительная часть энергии термоядерного микровзрыва оболочечной мишени
может выделяться в виде теплового излучения с характерной температурой порядка сотен
электронвольт. Излучение, действуя на поверхность первой стенки, приводит к испарению
части ее материала и образованию слоя разлетающейся плазмы. Так как глубина
проникновения в конденсированное вещество квантов с энергией, соответствующих
температуре излучателя ~300 эВ, не превышает 10-4 см, а плотность потока излучения
велика, то температура разлетающегося слоя плазмы может достигать десятков
электронвольт. Вглубь вещества первой стенки при этом распространяется волна
напряжения, которая может приводить к механическим разрушениям первой стенки.
             В зависимости от величины плотности потока излучения на поверхность
первой стенки возможны два предельных режима воздействия.
             А) Пусть плотность потока излучения достаточно велика, а поверхность
стенки состоит из вещества с малым атомным номером Z. Излучение первоначально
прогревает слой холодного вещества с характерной толщиной λ0 , равной длине пробега
излучения, обусловленной его захватом из-за фотоэффекта. Пусть разогрев и ионизация
этого слоя происходят за время, меньшее времени его газодинамического разлета. По
достижении полной ионизации вещества фотоэффект прекращается, и пробег излучения в
слое определяется обратным тормозным поглощением. Однако при температурах порядка
десятков эВ (а именно таким температурам соответствует полная ионизация вещества с
малым Z при концентрации 1021 – 1022 см-3 ) длина, на которой существенно поглощается
излучение по этому механизму, значительно превышает λ0. Происходит просветление
вещества, излучение относительно свободно пронизывает нагретый слой и начинает
нагрев следующего слоя.
             В терминах теплопроводности это означает, что по веществу первой стенки
распространяется неравновесная тепловая волна, вызванная излучением термоядерного
микровзрыва. Время прогрева слоя толщиной          λ0   можно оценить из соотношения
τ0 ~qст / (ε0 λ0 ) , где qст – плотность потока излучения на поверхности слоя, Вт/см2, ε0 –
внутренняя энергия вещества, соответствующая его разогреву до полной ионизации.
Полная глубина прогрева xполн ~qст τ / ε0 , где τ - продолжительность импульса излучения.
Соответствующие оценки для лития и воды, выбранных в качестве веществ первой
стенки, при радиусе камеры 100 см, приведены в Таблице.