1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика плазмы
  4. T. 49, № 10, 2023

Физика плазмы, 2023, T. 49, № 10, стр. 937-946

Генерация нейтронов в плазме термоядерного источника нейтронов пучком быстрых атомов

Е. Д. Длугач a, *, М. Н. Шленский a, b, Б. В. Кутеев a

a НИЦ “Курчатовский институт”
Москва, Россия

b Национальный исследовательский ядерный университет “Московский инженерно-физический институт”
Москва, Россия

* E-mail: edlougach@gmail.com

Поступила в редакцию 25.05.2023
После доработки 26.06.2023
Принята к публикации 27.06.2023

Аннотация

Термоядерная реакция между быстрыми частицами, поступающими в плазму с нейтральным пучком, и ионами основной плазмы, может стать основным источником нейтронов синтеза в проектируемых установках ТИН (термоядерных источниках нейтронов) на базе токамака. Величина вклада пучка в термоядерный синтез и суммарный выход нейтронов зависят от относительной доли ионов высокой энергии в энергетической функции распределения (ЭФР) ионов. С помощью программного модуля NESTOR ([1], 2022) проведены расчеты распределения интенсивности реакций синтеза в объеме плазмы ТИН с учетом внешнего источника быстрых ионов. Модель инжекции детально воспроизводит пространственно-угловую структуру пучка в сечении порта инжекции, а распределения быстрых ионов в замагниченной плазме рассчитываются с применением классических формул торможения и с учетом трехмерной конфигурации магнитного поля в камере токамака. Рассмотрено влияние различных факторов на генерацию нейтронов синтеза с участием быстрых ионов, анализируется вклад пучка в общий выход термоядерных нейтронов.

Ключевые слова: нейтральная инжекция, термоядерный источник нейтронов, ТИН, NESTOR

Список литературы

  1. Длугач Е.Д., Шленский М.Н. Программа для расчета объемного источника термоядерных нейтронов в плазме ТИН “NES-TOR”. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022610362, Реестр программ для ЭВМ, 11.01.2022.

  2. Кутеев Б.В., Гончаров П.Р., Сергеев В.Ю., Хрипу-нов В.И. // Физика плазмы. 2010. Т. 36. С. 307.

  3. Stacey W.M. // Fusion Eng. Des. 2007. V. 82. P. 11.

  4. Kuteev B.V., Goncharov P.R. // Fusion Sci. Technol. 2020. V. 76. P. 836.

  5. Jassby D.L. // Nucl. Fusion. 1975. V. 15. P. 453.

  6. Длугач Е.Д., Кутеев Б.В. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 881.

  7. Okano, K. // J. Nucl. Sci. Technol. 1990. V. 27. P. 689.

  8. Gryaznevich M., Chuyanov V.A., Takase Y. // Plasma. 2022. V. 5. P. 247.

  9. Janev R.K., Boley C.D., Post D.E. // Nucl. Fusion. 1989. V. 29. P. 2125.

  10. Shpanskiy Yu.S. and DEMO-FNS Team. // Nucl. Fusion. 2019. V. 59. P. 076014.

  11. Kulcinski G.L., Radel R.F., Davis A. // Fusion Sci. Technol. 2017. V. 72. P. 248.

  12. Wesson J. Tokamaks 4th Edition. – Oxford: Oxford University Press, 2011.

  13. ITER Final Design Report (DDD 5.3). Vienna: International Atomic Energy Agency, 2001.

  14. Шленский М.Н., Длугач Е.Д., Кутеев Б.В. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2023. Т. 46. С. 97.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска содержание выпуска

Физика плазмы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал