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惯性约束聚变中氘氚燃料整体点火与燃烧条件研究

赵英奎 欧阳碧耀 文武 王敏

惯性约束聚变中氘氚燃料整体点火与燃烧条件研究

赵英奎, 欧阳碧耀, 文武, 王敏
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  • 在局域热动平衡近似下, 利用能量平衡关系, 建立热核系统整体点火能量平衡方程, 对该方程求解得到热核反应系统点火阈值. 在计算和分析的基础上给出参数空间的点火关系, 以及该条件受装量、核子数比以及返照率等因素的影响情况. 点火时刻面密度越大, 则对应的点火温度越低, 并且电子-辐射温度脱离越小, 越接近三温平衡的点火状态; 反之则在点火时刻对应较大温度脱离. 更重要的是, 该分析方法还可以根据点火时刻系统的物理状态, 通过线性稳定性分析方法, 描述出系统的后续行为, 也就是说, 可以判断出这样的热核系统能否继续升温并实现深度燃烧.
    • 基金项目: 中国工程物理研究院科学技术基金(批准号: 2012B0102009, 2011A0102008)和国家自然科学基金(批准号: 11205018, 11175026)资助的课题.
    [1]

    Johnson T H 1984 Proc. IEEE 72 548

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    Hora H, Ray P S 1978 Zeitschrift fur Naturforschung 33A 890

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    Harrison E R 1963 Phys. Rev. Lett. 11 535

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    Betti R, Zhou C D, Anderson K S, Perkins L J, Theohald W, Solodov A A 2007 Phys. Rev. Lett. 98 155001

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    Malekynia B, Razavipour S S 2013 Chin. Phys. B 22 055202

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    Yuan Q, Wei X F, Zhang X M, Zhang X, Zhao J P, Huang W H, Hu D X 2012 Acta Phys. Sin. 61 114206 (in Chinese) [袁强, 魏晓峰, 张小民, 张鑫, 赵军普, 黄文会, 胡东霞 2012 物理学报 61 114206]

    [12]

    Lindl J 1995 Phys.Plasmas 2 3933

    [13]
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    Varnum W S, Delamater N D, Evans S C, Gobby P L, Moore J E, Wallace J M, Watt R G, Calvin J P, Turner R, Glebov V, Soures J, Stoechl C 2000 Phys. Rev. Lett. 84 5153

    [16]

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    Sheng L, Wang L P, Wu J, Li Y, Peng B D, Zhang M 2011 Chin. Phys. B 20 055202

    [22]
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    Fraley G S, Linnebur E J, Mason R J, Morse R L 1974 Phys. Fluids 17 474

    [24]
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    Caruso A 1974 Plasma Phys. 16 683

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    He X T, Li Y S 1994 AIP Conf. Proc. 318 334

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    [29]

    Li Y S, He X T, Yu M 1994 AIP Conf. Proc. 406 232

    [30]
    [31]

    Amendt P, Colvin J D, Tipton R E, Hinkel D E, Edwards M J, Landen O L, Ramshaw J D, Suter L J, Varnum W S, Wattd R G 2002 Phys. Plasmas 9 2221

    [32]
    [33]

    Bosch H S, Hale G M 1992 Nucl. Fusion 32 611

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    Fraley G S, Linnebur E J, Mason R J, Morse R L 1974 Phys. Fluids 17 474

    [24]
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    Caruso A 1974 Plasma Phys. 16 683

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    Amendt P, Colvin J D, Tipton R E, Hinkel D E, Edwards M J, Landen O L, Ramshaw J D, Suter L J, Varnum W S, Wattd R G 2002 Phys. Plasmas 9 2221

    [32]
    [33]

    Bosch H S, Hale G M 1992 Nucl. Fusion 32 611

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-18
  • 修回日期:  2014-09-11
  • 刊出日期:  2015-02-05

惯性约束聚变中氘氚燃料整体点火与燃烧条件研究

  • 1. 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
    基金项目: 

    中国工程物理研究院科学技术基金(批准号: 2012B0102009, 2011A0102008)和国家自然科学基金(批准号: 11205018, 11175026)资助的课题.

摘要: 在局域热动平衡近似下, 利用能量平衡关系, 建立热核系统整体点火能量平衡方程, 对该方程求解得到热核反应系统点火阈值. 在计算和分析的基础上给出参数空间的点火关系, 以及该条件受装量、核子数比以及返照率等因素的影响情况. 点火时刻面密度越大, 则对应的点火温度越低, 并且电子-辐射温度脱离越小, 越接近三温平衡的点火状态; 反之则在点火时刻对应较大温度脱离. 更重要的是, 该分析方法还可以根据点火时刻系统的物理状态, 通过线性稳定性分析方法, 描述出系统的后续行为, 也就是说, 可以判断出这样的热核系统能否继续升温并实现深度燃烧.

English Abstract

参考文献 (33)

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