1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика плазмы
  4. T. 49, № 7, 2023

Физика плазмы, 2023, T. 49, № 7, стр. 638-646

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

А. В. Ивановский a, b, *, В. И. Мамышев a

a Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ)
Москва, Россия

b Саровский физико-технический институт НИЯУ МИФИ
Саров, Россия

* E-mail: ivanovsky@elph.vniief.ru

Поступила в редакцию 28.03.2023
После доработки 03.05.2023
Принята к публикации 07.05.2023

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.

Ключевые слова: инерционный термоядерный синтез, дисковые взрывомагнитные генераторы, электровзрывной размыкатель тока, сжатие плазмы лайнером

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 материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика плазмы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал