On the Possibility of Achieving Thermonuclear Ignition During Magnetic Compression of High-Temperature Magnetized Plasma by the Current of a Disk Explosive Magnetic Generator

封面

如何引用文章

全文:

详细

One of the directions for achieving thermonuclear ignition is compression of a heated, magnetized plasma by a liner. This concept was developed in the USA at the Z Machine (MagLIF project). To achieve ignition, it is necessary to create a current pulse with an amplitude of 60 MA or higher. The Z Machine produces currents with amplitudes up to 25 MA. The development of more powerful installations is a problem for the future. At the same time, today already, the explosive magnetic generators create the required currents with long current rise times. In this work, based on calculation results of the compression of a hot magnetized plasma, the possibilities of achieving ignition using modern disc explosive magnetic generators are discussed.

作者简介

A. Ivanovskii

All-Russian Research Institute of Experimental Physics, Russian Federal Nuclear Center; Sarov Physicothechnical Institute, National Research Nuclear University MEPhI

Email: ivanovsky@elph.vniief.ru
Russia, Moscow; 607186, Sarov, Nizhny Novgorod oblast, Russia

V. Mamyshev

All-Russian Research Institute of Experimental Physics, Russian Federal Nuclear Center

编辑信件的主要联系方式.
Email: ivanovsky@elph.vniief.ru
Moscow, Russia

参考

  1. Харитон Ю.Б., Мохов В.Н., Чернышев В.К., Яку-бов В.Б. // УФН. 1976. Т. 120. С. 706.
  2. Мохов В.Н., Чернышев В.К., Якубов В.Б., Прота-сов М.С., Данов В.М., Жаринов Е.И. // ДАН. 1979. Т. 247. С. 83.
  3. Буйко А.М., Волков Г.И., Гаранин С.Ф., Демидов В.A., Долин Ю.Н., Змушко В.В., Иванов В.А., Корчагин В.П., Ларцев М.В., Мамышев В.И., Мочалов А.П., Мо-хов В.Н., Морозов И.В., Москвичев Н.Н., Пак С.В., Павловский Е.С., Чернышев В.К., Якубов В.Б. // ДАН. 1995. Т. 344. С. 323.
  4. Lindemuth I., Reinovsky R.E., Christian R.E., Ekdahl C.F., Goforth J.H., Haight R.C., Idzorek G., King N.S., Kirpatrick R.C., Larson R.E., Morgan G.L., Olinger B.W., O-ona H., Sheehey P.T., Shlaster J.S., Smith R.C., Vee-ser L.R., Warthen B.J., Younger S.M., Chernychev V.K., Mokhov V.N., Demin A.N., Dolin Y.N., Garanin S.F., Ivanov V.A., Korchagin V.P., Pak S.V., Pavlovskii E.S., Sileznev N.Y., Skobelev A.N., Volkov G.I., Yakubov V.B. // Phys. Rev. Lett. 1995. V. 75. P. 1953. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.75.1953
  5. Garanin S.F. // IEEE Trans. Plasma Science. 1998. V. 26. P. 1230. https://doi.org/10.1109/27.7225155
  6. Garanin S.F., Mamyshev V.I., Palagina E.M. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2006. V. 34. P. 2268.https://doi.org/10.1109/TPS.2006.878370
  7. Garanin S.F., Mamyshev V.I., Yakubov V.B. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2006. V. 34. P. 2273.https://doi.org/10.1109/TPS.2006.878368
  8. Гаранин С.Ф. Физические процессы в системах МАГО-MTF. Саров: Российский федеральный ядерный центр – ВНИИ экспериментальной физики, 2012. 343 с.
  9. Chernychev V.K., Korchagin V.P., Babich L.P., Buren-kov O.M., Dolin Yu.N., Duday P.V., Dudin V.I., Iva-nov V.A., Ivanovsky A.V., Karpov G.V., Kraev A.I., Kudel’kin V.B., Kutsyk I.M., Mamyshev V.I., Morozov I.V., Pak S.V., Pollyushko, S.M., Shaidullin V.Sh., Skobe-lev A.N., Tokarev V.A., Volkov A.A., Volkov G.I. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2016. V. 44. P. 250.https://doi.org/10.1109/TPS.2016.2524211
  10. Чернышев В.К., Корчагин В.П., Бабич Л.П., Бурен-ков О.М., Волков Г.И., Долин Ю.Н., Дудин В.И., Иванов В.А., Ивановский А.В., Карпов Г.В., Краев А.И., Куделькин В.Б., Морозов И.В., Пак С.В., Полюш-ко С.М., Скобелев А.Н., Токарев В.А., Зубаерова Р.Р. // Физика плазмы. 2018. Т. 44. С. 133.https://doi.org/10.7868/S0367292118020026
  11. Slutz S.A., Herrmann M.C., Vesey R.A., Sefkow A.B., Sinars D.B., Rovang D.C., Peterson K.J., Cuneo V.E. // Phys. Plasmas. 2010. V. 17. P. 056303.https://doi.org/10.1063/1.3333505
  12. Slutz S.A., Vesey R.A. // Phys. Rev. Lett. 2012. V. 108. P. 025003. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.025003
  13. Gomez M.R., Slutz S.A., Sefkow A.B., Sinars D.B., Hahn K.D., Hansen S.B., Harding E.C., Knapp P.F., Schmit P.F., Jennings C.A., Awe T.J., Geissel M., Ro-vang D.C., Chandler G.A., Cooper G.W., Cuneo M.E., Harvey-Thompson A.J., Herrmann M.C., Hess M.N., Johns O., Lamppa D.C., Martin M.R., Mcbride R.D., Peterson K.J., Porter J.L., Robertson G.K., Rochau G.A., Ruiz C.L., Savage M.E., Smith I.C., Stygar W.A., Vesey R.A. // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 113. P. 155003.https://doi.org/10.1103/PhysREVLett.113.155003
  14. Gomez M.R., Slutz S.A., Knapp P.F., Hank R.D., Weis M.R., Harding E.C., Geissel M., Fein J.R., Glin-sky V.E., Hansen S.B., Harvey-Thompson A.J., Jen-nings C.A., Smith I.C., Woodbury D., Ampleford D.J., Awe T.J., Chandler G.A., Hess M.N., Lamppa D.C., Myers C.E., Ruiz C.L., Sefkow A.B., Schwarz J., Yager-Elorriaga D.A., Jones B., Porter J.L., Peterson K.J., Mcbride R.D., Rochau G.A., Sinars D.B. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2019. V. 47. P. 2081. https://doi.org/10.1109/TRS.2019.2893517
  15. Knapp P.F., Gomez M.R., Hansen S.B., Glinsky M.E., Jennings C.A., Sluts S.A., Harding E.C., Hahn K.D., Weis M.R., Evans M. // Phys. Plasmas. 2019. V. 26. P. 012704.
  16. Gomez M.R., Slutz S.A., Sefkow A.B., Hahn K.D., HansenS.B., Knapp P.F., Schmit P.F., Ruiz C.L., Sinars D.B., Harding E.C., Jennings C.A., Awe T.J., Geissel M., Rovang D.C., Smith I.C., Chandler G.A., Cooper G.W., Cuneo M.E., Harvey-Thompson A.J., Hess M.N., Lamp-pa D.C., Martin M.R., Mcbride R.D., Peterson K.J., Porter J.L., Rochau G.A., Savage M.E., Stygar W.A., Ve-sey R.A., Herrmann M.C., Schroen D.G. // Phys. Plasmas. 2015. V. 22. P. 056306. https://doi.org/10.1063/4919394
  17. Гаранин С.Г., Ивановский А.В., Куликов С.М., Мамышев В.И., Певный С.Н., Рогачев В.Г. // Физика плазмы. 2022. Т. 47. С. 1.https://doi.org/10.31857/S036729212202007X
  18. Райзер Ю.П. Основы современной физики газоразрядных процессов. М., Наука, 1980.
  19. Felber F.S., Malley M.M., Wessel F.J., Matzen M.K., Palmer M.A., Spielman R.B., Liberman M.A., Veliko-vich A.L. // Phys. Fluids. 1988. V. 31. P. 2053.https://doi.org/10.1063/1.866657
  20. Golberg S.M., Liberman M.A., Velikovich A.L. // Plasma Phys Controlled Fusion. 1990. V. 32. P. 319.https://doi.org/10.1088/0741-3335/32/5/002
  21. McBride R.D., Slutz S.A., Vesey R.A., Gomez M.R., Sefkow A.B., Hansen S.B., Knapp P.F., Schmit P.F., Geis-sel M., Harvey-Thompson A.J., Jennings C.A., Har-ding E.C., Awe T.J., Rovang D.C., Hahn K.D., Mar-tin M.R., Cochrane K.R., Peterson K.J., Rochau G.A., Porter J.L., Stygar W.A., Campbell E.M., Nakhleh C.W., Herrmann M.C., Cuneo M.E., Sinars D.B. // Phys. Plasmas. 2016. V. 23. P. 012705.https://doi.org/10.1063/1.4939479
  22. Ермолович В.Ф., Ивановский А.В., Орлов А.П. // ВАНТ. сер. Теор. и прикл. физика. 1999. Вып. 1. С. 3.
  23. Вахрамеев Ю.С., Мохов В.Н., Попов Н.А. // Атомная энергия. 1980. Т. 49. С. 121.
  24. Ермолович В.Ф., Ивановский А.В., Орлов А.П., Селемир В.Д. // ЖТФ. 2000. Т. 70. С. 11.
  25. Брагинский C.И. // Вопросы теории плазмы / Под ред. М.А. Леонтовича. М.: Госатомиздат, 1963. Вып. 1. С. 183.
  26. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Государственное из-во физико-математической литературы, 1963.
  27. Козлов Б.Н. // Атомная энергия. 1962. Т. 12. С. 238.
  28. Самарский А.А., Попов Ю.П. Разностные методы решения задач газовой динамики. М.: Наука, 1992. 422 с.
  29. Бакулин Ю.Д., Куропатенко В.Ф., Лучинский А.В. // ЖТФ. 1976. Т. 46. С. 1963.
  30. Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля. М.: МИР, 1972.
  31. Гаранин С.Г., Мамышев В.И. // ПМТФ/ 1990. № 1. С. 30.
  32. Buyko A.M., Garanin S.F., Demidov V.A., Kostjukov V.N., Kuzjaev A.I., Kulagin A.A., Mamyshev V.I., Mokhov V.N., Petrukhin A.A., Piskarev P.N., Protasov M.S., Chernyshev V.K., Shevtsov V.A., Yakubov V.B. // Megagauss Fields and Pulsed Power systems (MG-V) / Eds. Ti-tov V.M., Shvetsov G.A. N.Y.: Nova Science Publishers, Commack, 1990. P. 743.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2.

下载 (84KB)
索引源数据
3.

下载 (65KB)
索引源数据
4.

下载 (48KB)
索引源数据
5.

下载 (48KB)
索引源数据
6.

下载 (46KB)
索引源数据
7.

下载 (91KB)
索引源数据
8.

下载 (95KB)
索引源数据
9.

下载 (209KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2023