О возможности инициализации синтеза в малогабаритных установках с квадрупольными магнитными системами со сферической кумуляцией ударных магнитных волн в бланкетной конфигурации дискретов плазмы
- Авторы: Сомов А.И.1, Свирков В.Б.2, Раденко В.В.3, Долгополов М.В.1,4, Васильев И.В.1, Багров А.Р.1
-
Учреждения:
- Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева
- Технологическая платформа «Атомные и субатомные технологии» (ТП «АиСТ»)
- Научно-производственная компания «Новая Энергия»
- Самарский государственный технический университет
- Выпуск: Том 10, № 2 (2023)
- Страницы: 70-88
- Раздел: НАНОТЕХНОЛОГИИ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
- URL: https://journals.eco-vector.com/2313-223X/article/view/568079
- DOI: https://doi.org/10.33693/2313-223X-2023-10-2-70-88
- EDN: https://elibrary.ru/CLYCZR
- ID: 568079
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
В статье представлен обзор моделей решения проблемы управляемого ядерного синтеза, в том числе, в перспективе в малогабаритных установках с магнитными ловушками открытого типа, методика и технология получения и формирования электронно-управляемых потоков плазмы и ионов в магнитном поле. В работах авторов габариты такой установки электронно-управляемого плазменного электрического генератора ЭУПЭГ в опытно-промышленном варианте составляют длину до полутора метров, за счет группирования потоков дискретизацией с достижимой на сегодня для материалов частотой порядка 1 кГц, многопроходовостью в камере синтеза и в ловушках, заданием законов следования с обратной связью для потоков ионов в слоях плазмы в системах магнитных полях с большим градиентом. Теоретически моделируется обобщенный теоретический сценарий, в котором ударная волна вызывает быстрый прогрев области конвекционного смешивания, запуская процесс постоянного обмена энергией между нагретой смесью 11B–9Be и литиевой оболочкой и, проходя сквозь слой 11B–9Be, достигает геометрического центра магнитной ловушки, где будет поддерживаться небольшая сферическая полость – пузырек, необходимая для осуществления неограниченной сферической кумуляции на полости. Это приводит к стремительному возрастанию температуры и давления в области схлопывания пузырька, и делает возможным возрастание температуры до 108 К, что допускает запуск реакций термоядерного синтеза.
Полный текст
Об авторах
Артем Игоревич Сомов
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева
Автор, ответственный за переписку.
Email: artem.somov.2002@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-4466-537X
студент Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева
Россия, СамараВасилий Борисович Свирков
Технологическая платформа «Атомные и субатомные технологии» (ТП «АиСТ»)
Email: tp-aist@mail.ru
ORCID iD: 0009-0003-3061-4476
SPIN-код: 2106-5461
главный инженер Технологической платформы «Атомные и субатомные технологии» (ТП «АиСТ»)
Россия, СамараВиталий Владимирович Раденко
Научно-производственная компания «Новая Энергия»
Email: quasar_ltd@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-3353-2667
SPIN-код: 2499-4250
главный конструктор Научно-производственной компании «Новая Энергия»
Россия, СамараМихаил Вячеславович Долгополов
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева; Самарский государственный технический университет
Email: mikhaildolgopolov68@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8725-7831
SPIN-код: 2104-1911
кандидат физико-математических наук, доцент; доцент кафедры общей и теоретической физики, заведующий совместной с РАН научно-исследовательской лабораторией математической физики Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева; доцент кафедры высшей математики Самарского государственного технического университета
Россия, Самара; СамараИлья Владимирович Васильев
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева
Email: sinisterevil163@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-8688-897X
студент Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева
Россия, СамараАлександр Романович Багров
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева
Email: alexander.bagrov00@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1098-0300
SPIN-код: 1382-3827
студент Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева
Россия, СамараСписок литературы
- Миямото К. Основы физики плазмы и управляемого синтеза. М.: Физматлит, 2007. 424 с.
- Физика и технология источников ионов / под ред. Я. Брауна. М.: Мир, 1998. 496 с.
- Месяц Г.А. Импульсная энергетика и электроника. М.: Наука, 2004. 704 с.
- Форрестер А.Т. Интенсивные ионные пучки. М.: Мир, 1992. 358 с.
- Морозов А.И. Введение в плазмодинамику. М.: Физматлит, 2006. 576 с.
- Рютов Д.Д. Открытые ловушки // УФН. 1988. № 154. С. 565–614.
- Умаров Г.Я., Суяров Н., Баклицкий Б.Е. Изучение вращающейся плазмы // Докл. АН УзССР. 1967. № 12. С. 19–21.
- Умаров Г.Я., Алимов А.К., Баклицкий Б.Е. Плазмотрон с вращающимся плазменным кольцом. Доклады академии наук УзССР. 1967. № 9. С. 60–62.
- Bayborodov Yu.T., Ioffe M.S., Kanaev B.I. et al. Plasma physics and controlled nuclear fusion research // Conference Proceedings, Madison, 1971. IAEA. 1971. Vol. 2. P. 721.
- Coensgen F.H., Cummins W.F., Logan. B.G. et al. Stabilization of a neutral-beam—sustained, mirror-confined plasma // Phys. Rev. Lett. 1975. Vol. 35. Pp. 1501–1503.
- Рыжков С.В., Чирков А.Ю. Системы альтернативной термоядерной энергетики. М.: Физматлит, 2018. 200 с.
- Рыжков С.В. Обращенная магнитная конфигурация и приложения высокотемпературной плазмы FRC // Прикладная физика. 2010. № 1 С. 47–54.
- Dolgopolov M.V., Radenko V.V., Zanin G.G. et al. Electronically controlled plasma power devices for sustainable and environmentally friendly electric energy technologies // Advances in Engineering Research. 2022. Issue 210. Pp. 197–205.
- Раденко А.В., Раденко В.В., Долгополов М.В. Моделирование магнитодинамического течения управляемой плазмы // Неравновесные фазовые превращения: материалы III Международной научной конференции. Материаловедение. 2017. № 1 (1). С. 107–108.
- Долгополов М.В., Занин Г.Г., Овчинников Д.Е. и др. Электронно-управляемый плазменный электрический генератор. Патент на изобретение 2757666 C1, 20.10.2021. Заявка № 2021105186 от 01.03.2021. Бюл. № 29. 20.10.2021.
- Callaghan E.E., Maslen S.H.The magnetic field of a finite solenoid // NASA Technical Note. 1960.
- Martín-Luna P., Gimeno B., González-Iglesias D. et. al. On the magnetic field of a finite solenoid // IEEE Transactions on Magnetics. 2023. Vol. 59. Issue 4.
- Долгополов М.В., Занин Г.Г., Раденко А.В. и др. Математическое моделирование ионного многофазного потока в плазменном электрическом синтез-генераторе. Математическое моделирование и краевые задачи // Материалы XI Всероссийской научной конференции с международным участием. В 2 т. Т. 1. Самара: Самарский гос. техн. ун-т, 2019. С. 258–263.
- Akimchenko A., Chepurnov V., Dolgopolov M. et al. Betavoltaic device in por-SiC/Si C-nuclear energy converter // EPJ Web of Conferences. 2017. Vol. 158. Vol. 158.
- Безродный Ю.Г., Бомко В.А. Динамика частиц в линейном ускорителе многозарядных ионов: обзор по дан. отеч. и зарубеж. печати / Госком по использ. атом. энергии СССР, ЦНИИ информ. и техн.-экон. исслед. по атом. науке и технике. 1988.
- Григорьев Ю.В., Новиков-Бородин А.В. Активируемые ядерные реакции в литий- или бор-бериллиевой смеси и гибридные энергетические системы на их основе. Препринт ИЯИ РАН 1425/2016.
- Яньков В.В. Аттракторы и инварианты вмороженности в турбулентной плазме // УФН. 1997. № 167. С. 499–516.
- Чукбар К.В. Лекции о явлениях переноса в плазме. Долгопрудный: Интеллект, 2008.
- Космическая техника / под ред. Г. Сейферта. М.: Наука, 1964. 728 с.
- Забабахин Е.И., Забабахин И.Е. Явления неограниченной кумуляции. М.: Наука, 1988. 342 с.
- Халитова Т.Ф. Деформация ударных волн в пузырьке при его сильном сжатии // Вестник нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 4-5. С. 2561–2563.
- Биченков Е.И. Две альтернативы магнитной кумуляции прикладная механика и техническая физика // Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН. 2000. Т. 41. № 5.
Дополнительные файлы
