فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

اشتعال سریع یکی از روش‌های همجوشی لختی ICF)) است که درآن مراحل تراکم و اشتعال از یکدیگرجدا شده است. دراین روش انرژی دهی در دو مرحله صورت می‌گیرد. اول فرآیند فشرده سازی ساچمه‌های دوتریوم-تریتیم (D-T) توسط لیزر و پرتوهای یونی(مرحله تراکم)، دوم باریکه پرتو پر انرژی از یک نقطه برای ایجاد اشتعال و جرقه احتراق به ساچمه سوخت وارد می‌گردد (مرحله اشتعال). بعد از تراکم سوخت درون ساچمه در مرحله دوم، باریکه‌ای از لیزر با توان پتاوات را از طریق روزنه ایجاد شده درساچمه، به صفحه فلزی که درانتهای روزنه تعبیه شده است می‌تابانند. در اثر برهم‌کنش لیزر با فلز، الکترون‌های نسبیتی با انرژی چندین مگا الکترون ولت در داخل ساچمه تولید می‌شوند. سپس الکترون‌ها به سرعت درون سوخت فوق چگال نفوذ می‌کنند و با جایگذاری انرژی خود در ناحیه کوچکی از ساچمه، باعث گرم شدن آن تا دمای 10 KeV می‌شوندکه این گرما باعث اشتعال در ساچمه می‌گردد. در روش اشتعال سریع می‌توان در فاز دوم، پروتون‌های با انرژی MeV 5-35 تولیدکردکه انرژی خود را در ساچمه به جای می‌گذارند و باعث اشتعال می‌شوند. همچنین در سال‌های اخیر به جای محفظه کروی سوخت، طرح‌های استوانه‌ای شکل با کنترل مغناطیسی در ناحیه پلاسما مورد توجه قرارگرفته است. در این مقاله، بهره همجوشی هسته‌ای در ساچمه استوانه‌ای به روش اشتعال سریع در حضور میدان‌های مغناطیسی 0.25 و 0.5 تسلا در دو حالت مرکز داغ با یک برش و دوبرش محاسبه شده است. همچنین آهنگ انتقال انرژی الکترون‌های نسبیتی و پروتون‌های پر انرژی در داخل ساچمه با استفاده ازکدهای محاسباتی MCNPX و FLUKA محاسبه شده است. محاسبات نشان می‌دهد که با اعمال میدان مغناطیسی خارجی در ساچمه استوانه‌ای، بهره انرژی همجوشی برای الکترون‌ها تا 24 درصد و برای پروتون‌ها تا 13 درصد افزایش می‌یابد. همچنین تأثیر میدان مغناطیسی بر آهنگ انتقال انرژی الکترون‌ها بیشتر می‌باشد و لذا اشتعال توسط الکترون‌های نسبیتی دارای بازده بالاتری نسبت به پروتون می‌باشد.