Быстрое зажигание несимметрично сжатых мишеней лазерного термоядерного синтеза
С. Ю. Гуськов×*, Н. Н. Демченко×, Н. В. Змитренко+, П. А. Кучугов×+, В. Б. Розанов×, Р. В. Степанов×, Р. А. Яхин×
×Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, 119991 Москва, Россия
*Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", 115409 Москва, Россия
+Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, 125047 Москва, Россия
Abstract
Выдвинуто и обосновано утверждение, что быстрое зажигание
способно обеспечить горение несимметрично сжатых мишеней инерциального
термоядерного синтеза (ИТС) с эффективностью, близкой к горению одномерно
сжатых мишеней. Это относится не только к мишеням, непосредственно
предназначенным для быстрого зажигания. Быстрый нагрев сторонним
источником энергии может обеспечить зажигание мишени, предназначенной для
искрового зажигания, но в которой это зажигание не происходит по причине
образования неоднородностей распределения температуры и плотности в
результате развития гидродинамических неустойчивостей. Условием
зажигания является быстрый нагрев плазмы в области инициирования горения
с размером, сравнимым с размерами неоднородностей сжатия.
Таким образом, быстрое зажигание является не только способом
значительного снижения энергии зажигания, но и, возможно, необходимым
звеном схемы ИТС в условиях, когда достижение сферически-симметричного
сжатия мишени сопряжено с чрезмерными затратами технического и
финансового характера. Исследования проведены на основе численного
моделирования сжатия и горения мишеней лазерного термоядерного синтеза по
одномерным и двумерным гидродинамическим программам.