ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
шарика превышает 1 г, так что энергия его взрыва достигнет ~100 ГДж, что эквивалентно
~25 тоннам химической взрывчатки. В реакторной камере такой взрыв не удержать.
Выход из создавшегося положения состоит в применении предварительного
сжатия, имплозии, исходной DT-смеси. Сожмем шарик по радиусу в x=R
0
/R раз, тогда
его плотность возрастет в x
3
раз. Вспомним условие зажигания ρR=r
0
R
0
= const ~ 1г/см
2
.
После этого перепишем выражение для энергии инициирования следующим образом:
E ~ (4/3)pR
3
re = e(4/3)p(rR)
3
/r
2
= e(4/3)p(r
0
R
0
)
3
/ (r
0
x
3
)
2
= E
0
/x
6
Как видим, предварительная имплозия термоядерной взрывчатки радикально
изменяет ситуацию: достаточно сжать шарик из DT-смеси в x~ 10 раз по радиусу!
Напомним, что это всего лишь иллюстрация. На практике все далеко не так просто и
далеко не так эффективно. Но в целом важность применения имплозии переоценить
невозможно.
Сжатие сферической мишени осуществляется реактивной силой, возникающей при
абляции ее поверхности под воздействием мощного потока лазерного или мягкого
рентгеновского излучения. Почти все время сжатия оно должно быть дозвуковым, иначе
высоких степеней сжатия не получить.
Требование сильного сжатия термоядерного топлива обусловлено необходимостью
получения значительного коэффициента выгорания топлива и большого коэффициента
термоядерного усиления энергии. Ключевой является проблема равномерности сжатия
топлива. Требования к симметрии обжатия сферической топливной капсулы весьма
жесткие – допускается неравномерность в пределах ≤ 1%. Такая задача решается двумя
способами:
1) За счет прямого воздействия множества лазерных или ионных пучков на капсулу
со всех сторон – мишени прямого действия. При этом число пучков достигает ∼ 100, что,
несомненно, усложняет конструкцию камеры реактора;
2) С помощью преобразования энергии драйвера в рентгеновское излучение. При
этом капсула с DT топливом помещается внутри специального объема, «хольраума»,
заполняемого рентгеновским излучением с характерной температурой планковского
спектра ∼300 эВ. Излучение возникает в результате
- воздействия лазера на внутреннюю стенку хольраума,
-нагрева ионным пучком вещества конверторов, расположенных внутри
хольраума,
шарика превышает 1 г, так что энергия его взрыва достигнет ~100 ГДж, что эквивалентно ~25 тоннам химической взрывчатки. В реакторной камере такой взрыв не удержать. Выход из создавшегося положения состоит в применении предварительного сжатия, имплозии, исходной DT-смеси. Сожмем шарик по радиусу в x=R0/R раз, тогда его плотность возрастет в x3 раз. Вспомним условие зажигания ρR=r0 R0= const ~ 1г/см2 . После этого перепишем выражение для энергии инициирования следующим образом: E ~ (4/3)pR3re = e(4/3)p(rR)3/r2 = e(4/3)p(r0 R0 )3/ (r0x3 )2 = E0/x6 Как видим, предварительная имплозия термоядерной взрывчатки радикально изменяет ситуацию: достаточно сжать шарик из DT-смеси в x~ 10 раз по радиусу! Напомним, что это всего лишь иллюстрация. На практике все далеко не так просто и далеко не так эффективно. Но в целом важность применения имплозии переоценить невозможно. Сжатие сферической мишени осуществляется реактивной силой, возникающей при абляции ее поверхности под воздействием мощного потока лазерного или мягкого рентгеновского излучения. Почти все время сжатия оно должно быть дозвуковым, иначе высоких степеней сжатия не получить. Требование сильного сжатия термоядерного топлива обусловлено необходимостью получения значительного коэффициента выгорания топлива и большого коэффициента термоядерного усиления энергии. Ключевой является проблема равномерности сжатия топлива. Требования к симметрии обжатия сферической топливной капсулы весьма жесткие – допускается неравномерность в пределах ≤ 1%. Такая задача решается двумя способами: 1) За счет прямого воздействия множества лазерных или ионных пучков на капсулу со всех сторон – мишени прямого действия. При этом число пучков достигает ∼ 100, что, несомненно, усложняет конструкцию камеры реактора; 2) С помощью преобразования энергии драйвера в рентгеновское излучение. При этом капсула с DT топливом помещается внутри специального объема, «хольраума», заполняемого рентгеновским излучением с характерной температурой планковского спектра ∼300 эВ. Излучение возникает в результате - воздействия лазера на внутреннюю стенку хольраума, -нагрева ионным пучком вещества конверторов, расположенных внутри хольраума,
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- …
- следующая ›
- последняя »