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 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