РАСЧЕТ НАГРЕВА ПЛАЗМЫ ЗАРЯЖЕННЫМИ ПРОДУКТАМИ ТЕРМОЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ НА ОСНОВЕ УПРОЩЕННОГО УРАВНЕНИЯ ФОККЕРА-ПЛАНКА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Создана двухслойная по времени схема расчета упрощенного кинетического уравнения Фоккера-Планка применительно к переносу заряженных продуктов термоядерной реакции, которая включает в себя интерполяционную процедуру в 4-мерном сеточном пространстве. Обнаружена неустойчивость схемы при малых значениях скорости частицы и специальном выборе скорости торможения частицы в поле иона, которая входит в кинетическое уравнение в качестве параметра. Показано, что условие термализации, которое запрещает расчет кинетического уравнения для частицы с энергией меньше средней энергии иона, существенно ограничивает число термоядерных реакций, где неустойчивость может проявиться. Схема тестирована на задаче релаксации к стационарному состоянию и на задаче с заданной зависимостью от времени скорости термоядерной реакции, для которой можно найти точное решение кинетического уравнения. Библ. 16. Фиг. 7.

Об авторах

К. В Хищенко

ОИВТ РАН

Email: konst@ihed.ras.ru
Москва, Россия

А. А Чарахчья

ФИЦ ИУ РАН

Email: chara@ccas.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Дюдерштадт Дж., Мозес Г. Инерционный термоядерный синтез. М.: Энергоатомиздат, 1984.
  2. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. М.: Наука, 1979.
  3. Aksenov A.G., Ruffini R., Vereshchagin G.V. Comptonization of photons near the photosphere of relativistic outflows // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 2013. Vol. 436. Issue 1. P. L54—L58. https://doi.org/10.1093/mnrasl/slt112
  4. Гуськов С.И., Крохин О.Н., Розанов В.Б. Перенос энергии заряженными частицами в лазерной плазме // Квантовая электроника. 1974. Т. 1. № 7. С. 1617—1623.
  5. Бракнер К., Джорна С. Управляемый лазерный синтез. М.: Атомиздат, 1977.
  6. Charakhch’yan A.A., Khishchenko K.V. Plane thermonuclear detonation waves initiated by proton beams and quasi-one-dimensional model of fast ignition // Laser and Particle Beams. 2015. V 33. Issue 1. P 65—80. https://doi.org/10.1017/S0263034614000780
  7. Фролова А.А., Хищенко К.В., Чарахчьян А.А. Трековый метод расчета нагрева плазмы заряженными продуктами термоядерных реакций для осесимметричных течений // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2016. Т. 36. № 3. C. 443-454. https://doi.org/10.7868/S0044466916030054
  8. Баско М.М. Диффузионное описание переноса энергии заряженными продуктами термоядерных реакций // Физика плазмы. 1987. Т. 13. № 8. С. 967-973.
  9. Фролова А.А., Хищенко К.В., Чарахчьян А.А. Быстрое зажигание пучком протонов и горение цилиндрической оболочечной DT-мишени // Физика плазмы. 2019. Т. 45. № 9. С. 804-824. https://doi.org/10.1134/S0367292119080043
  10. Хищенко К.В., Чарахчьян А.А. Отражение детонационной волны от плоскости симметрии внутри цилиндрической мишени для управляемого термоядерного синтеза // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2021. Т. 61. № 10. С. 1715-1733. https://doi.org/10.31857/S0044466921100069
  11. Гуськов С.Ю., Розанов В.Б. Кинетика термоядерных частиц в лазерной плазме // Труды ФИАН. 1982. Т. 134. С. 115-152.
  12. Баско М.М. Физические основы инерциального термоядерного синтеза. М.: МИФИ, 2009.
  13. Чарахчьян А.А. Расчет сжатия дейтерия в конической мишени в рамках уравнений Навье—Стокса для двухтемпературной магнитной гидродинамики // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 1993. Т. 33. № 5. С. 766-784.
  14. Баско М.М. Торможение быстрых ионов в плотной плазме // Физика плазмы. 1984. Т. 10. № 6. С. 1195-1203.
  15. Выговский О.Б., Ильин Д.А., Левковский А.А. идр. Торможение быстрых заряженных частиц в идеальной плазме с произвольной степенью вырождения: Препринт № 72. М.: ФИАН, 1990.
  16. Сивухин Д.В. Кулоновские столкновения в полностью ионизованной плазме // Вопросы теории плазмы. М.: Атомиздат, 1964. Вып. 4. С. 81-187.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024