Возможность достижения термоядерного зажигания при магнитном обжатии высокотемпературной замагниченной плазмы током дискового взрывомагнитного генератора

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Одно из направлений достижения термоядерного зажигания – сжатие разогретой замагниченной плазмы лайнером. Концепция развивается в США на установке Z (проект MagLIF). Для достижения зажигания необходимо создать импульс тока амплитудой 60 МА и более. Установка Z реализует ток до 25 МА. Создание установок на порядок более мощных дело будущего. Наряду с этим взрывомагнитные генераторы уже сегодня реализуют требуемые токи, но с более длительным временем нарастания. В работе на основании проведенных расчетов сжатия горячей замагниченной плазмы обсуждаются возможности достижения зажигания с применением современных дисковых взрывомагнитных генераторов.

Об авторах

А. В. Ивановский

Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ); Саровский физико-технический институт НИЯУ МИФИ

Email: ivanovsky@elph.vniief.ru
Россия, Москва; Россия, Саров

В. И. Мамышев

Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ)

Автор, ответственный за переписку.
Email: ivanovsky@elph.vniief.ru
Россия, Москва

Список литературы

  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.

Дополнительные файлы


© Российская академия наук, 2023