بررسی پارامترهای طرح راه اندازی غیر مستقیم با استفاده از باریکه های یون سنگین در همجوشی محصورشدگی اینرسی

از مهمترین راههای دستیابی به انرژی حاصل از همجوشی گرما هسته ای کنترل شده، همجوشی محصور سازی اینرسی (icf) است. این روش، فرآیندی است که در آن واکنش های همجوشی هسته ای از طریق گرمایش و فشردگی ساچمه سوخت همجوشی به وقوع می پیوندند. همجوشی محصور سازی اینرسی به دو روش اصلی؛ راه اندازی مستقیم و راه اندازی غیر مستقیم در دسترس است. در روش راه اندازی مستقیم، ساچمه سوخت همجوشی، به طور مستقیم تحت تابش باریکه یونی و یا باریکه لیزری قرار می گیرد. در روش راه اندازی غیر مستقیم باریکه ها به طور مستقیم برروی کپسول سوخت تابیده نمی شوند، بلکه انرژی باریکه ابتدا تبدیل به پرتوی ایکس می شود ونهایتا پرتوهای حاصل، مسئولیت فرآیند قطع و راه اندازی ساچمه سوخت را برعهده دارند. امروزه شتاب دهنده های باریکه یون سنگین به دلیل بازدهی بالا، آهنگ تکرار عالی و اپتیک نهایی مناسب، به عنوان راه انداز انرژی راکتورهای همجوشی مورد توجه می باشند.ایده اساسی در همجوشی محصور سازی اینرسی با استفاده از طرح راه اندازی غیر مستقیم، حل مشکل تقارن می باشد. از نکات اساسی برای رسیدن به همجوشی گرما هسته ای کنترل شده در همجوشی محصور شدگی اینرسی، دستیابی به انفجار درونی متقارن است. در این پایان نامه به بررسی پارامترهای فیزیکی طرح راه اندازی غیرمستقیم با استفاده از باریکه های یون سنگین پرداخته ایم. بازده بالای تبدیل انرژی راه انداز به تابش حرارتی، انتقال مناسب تابش حرارتی به سطح کپسول و درجه ی بالای تقارن تابش از اساسی ترین شرایط مورد نیاز برای اجرای موفقیت آمیز راه اندازی غیر مستقیم همجوشی محصورسازی اینرسی است. از این رو در این پایان نامه به بررسی عوامل موثر بر بازده تبدیل و بازده انتقال پرداخته ایم. با استفاده از تئوری و کد شبیه سازی هیدرودینامیکی multiنشان دادیم که بازده تبدیل تحت تأثیر جنس مبدل و توان باریکه ورودی می باشد و موادی با عدد اتمی بزرگ، مبدل های بهتری نسبت به موادی با عدد اتمی کوچک هستند. علاوه بر این دریافتیم که بازده انتقال به عدد اتمی ماده قطع کننده ساچمه سوخت، عدد اتمی مواد دیواره کاواک و هم چنین ابعاد کاواک و ساچمه وابسته می باشد.