Выход термоядерной реакции из цилиндрической замагниченной мишени
1
УДК 533.9
Выход термоядерной реакции из цилиндрической
замагниченной мишени
©
C.В. Рыжков, А.Ю. Чирков
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Проанализирована возможность применения магнитно-инерциального термоядер-
ного синтеза для создания нейтронного источника. Рассмотрена конфигурация
мишени в виде пробкотрона — аксиально-симметричной открытой ловушки с
магнитными «пробками».
Ключевые слова:
магнитно-инерциальный термоядерный синтез, нейтронный
источник, пробкотрон, газодинамическая ловушка, замагниченная плазма.
Настоящая работа посвящена анализу возможного применения
магнитно-инерциального термоядерного синтеза (МИТС) для созда-
ния нейтронного источника. Подход МИТС предполагает нагрев за-
магниченного плазменного образования до термоядерных температур
посредством сжатия. В результате сжатия достигаются не только вы-
сокие температуры (
≈
10 кэВ), но и высокие плотности (
≈
10
27
м
–3
).
При этом требуемое время удержания плазмы соответствует времени
инерционного разлета. В табл. 1 и 2 даны характеристики лазерных
установок и
Z
-пинчей, которые могут быть использованы в качестве
драйверов.
Высокому коэффициенту усиления мощности соответствуют ла-
зеры, ионные пучки (в качестве драйверов), например установки
OMEGA EP, Z-Beamlet laser. Для типичных сценариев МИТС необ-
ходимы магнитные поля порядка 10 000 Тл, которые реализуются в
результате сжатия начального магнитного потока. Зажигание в этом
случае возможно при низкой скорости имплозии за счет замагничен-
ности мишени.
Средний и низкий коэффициенты усиления мощности обеспечи-
вают плазменные струи и различные лайнеры (установки Shiva Star-
FRX-L, CTIX, Тор-Лайнер). Коэффициент усиления для экономиче-
ски обоснованного производства энергии может быть гораздо ниже,
чем для лазерного драйвера инерциального термоядерного синтеза.
Сюда также относятся твердые и жидкие оболочки (лайнеры), не-
криогенные газовые мишени и высокоэффективные дешевые драйве-
ры, например действующие ускоритель HyperV Plasma Jet и установ-
ка Plasma Liner physics exploratory eXperiment (PLX).
