بهبود بهره انرژی با پیکربندی سوخت DT+D3He در رآکتور گداخت هسته‌ای با راه‌انداز باریکه یونی سنگین

نویسندگان

1 1. گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت

2 2. دانشکده فیزیک، دانشگاه دامغان، دامغان

doi
10.18869/acadpub.ijpr.16.2.179
چکیده

امید است که استفاده از سوخت‌های پیشرفته در نسل دوم نیروگاه‌های گداخت هسته‌ای رخ دهد. محاسبات نظری نشان می‌دهد که در چنین سوختی، دمای بالاتر پلاسما در حدود keV 100 شرط لازم برای رونق نرخ واکنش همجوشی هسته‌ای است. با این حال، ایجاد چنین شرایط دمایی مستلزم بهره‌گیری از راه‌انداز‌های بسیار قوی‌تر از آنچه امروزه در اختیار است، می‌باشد. در این پژوهش، با معرفی پیکربندی بهینه‌سازی شده دوگانه شامل لایه‌های سوخت DT و D3He، مناسب در رآکتور گداخت با راه‌انداز یونی سنگین، شرایط بهینه بهره انرژی بالا در سامانه MJ 3/1 شبیه‌سازی و استخراج گردید. سپس نشان داده شد که در چنین وضعیتی، بهره انرژی ایده‌آل، نسبت به حالت متناظر تک‌سوخت DT، حدود 22 درصد افزایش بازده از خود نشان می‌دهد. در اینجا سوخت درونی DT نقش ماشه افروزشی را ایفا نموده و لایه بیرونی‌تر D3He علاوه بر لایه سوختی، در حفاظ ذره و تابش نیز مؤثر بوده است.