Выход термоядерной реакции из цилиндрической замагниченной мишени
5
определения направления дальнейшего развития предложенной
концепции.
Важное преимущество открытых ловушек по сравнению с клас-
сическими токамаками заключается в возможности устойчивого
удержания плазмы с высоким отношением
β
давления плазмы к маг-
нитному давлению. В частности, на ГДЛ реализованы режимы с
β
≈
≈
0,5…0,6.
Для численного моделирования кинетики быстрых ионов была
разработана физическая модель [4, 5], учитывающая угловое рассея-
ние быстрых частиц, а также их участие в термоядерных реакциях.
Для анализа используется модель МИТС с обжатием лазерными пуч-
ками и плазменными струями, разработанная в работах [6–11]. Од-
ним из главных показателей эффективности является коэффициент
усиления мощности в плазме
,
fus
pl
pl
l
m
W
Q
W W W
=
+ +
где
W
fus
— энергия, выделяемая в течение импульса в результате
термоядерных реакций;
W
pl
— энергия, вложенная в плазму;
W
l
—
энергия, вложенная в сжимающий лайнер;
W
m
— энергия магнитно-
го поля.
Результаты расчетов даны в табл. 3. Магнитно-инерциальные ре-
жимы цилиндрической мишени-пробкотрона представлены в вариан-
тах 1–3. Для сравнения также приведены типичные параметры квази-
стационарного нейтронного источника (КСНИ) на основе открытой
ловушки [1, 2].
Таблица 3
Параметры магнитно-инерциальных режимов
цилиндрической мишени-пробкотрона (варианты 1–3)
и КСНИ на основе открытой ловушки [1, 2]
Параметр
Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3
КСНИ
Радиус плазмы
a
, см
0,25
0,5
0,25
100
Длина плазмы
L
, см
10
10
10
1 000
Магнитное поле центрального
соленоида
B
0
, Тл
3 300
1 500
3 300
1,5
Магнитное поле в пробках
B
m
,
Тл
10 000
15 000
10 000
11
Концентрация топлива
n
D
=
n
T
, м
–3
1,3
⋅
10
27
1,3
⋅
10
26
6,4
⋅
10
26
2,6
⋅
10
19
Температура плазмы
T
, кэВ
5
10
10
10
