[image]

Получен критерий Лоусона для гиперкумулятивного ТЯ на DT

 
RU Адрон #25.08.2002 17:00
+
-
edit
 

Адрон

втянувшийся
Сообщение удалено, поскольку ниже представлены уточненные расчеты.
   
+
-
edit
 
Великолепно! А где 6 порядков запаса? Я только 3 вижу.
По крайней мере проблема синхронизации частично решается, если расположить мишени с некоторым шагом в направлении струй. Тогда хотя бы один элемент наверняка окажется в нужном месте и сработает.

Остается раздобыть дейтерий с тритием и провести коллективную лабораторную работу :D
 
RU Адрон #26.08.2002 07:24
+
-
edit
 

Адрон

втянувшийся
AleX>Великолепно! А где 6 порядков запаса? Я только 3 вижу.

степени 27 - 21 (с хвостиком) для 5 кэв ~ =6 порядков.
   
+
-
edit
 
Адрон, поздравляю.
ДАННАЯ ПУБЛИКАЦИЯ, ПРИ УСЛОВИИ СОХРАНЕНИЯ АРХИВА, ЯВЛЯЕТСЯ ИСТОЧНИКОМ ДОКАЗАТЕЛЬТВА ПРИ УСТАНОВЛЕНИИ АВТОРСКОГО ПРАВА

:cwm12:

Ник
   
+
-
edit
 
Минуточку, а температура?
Чтобы сработало в 21-й с хвостиком, нужно слегка подогреть. Хотя бы до 8-10 кэв.
А чтобы не греть, это 23-я, лучше 24-я, чтобы с гарантией... Мне так кажется... А 27-24 = 3
 
RU Адрон #26.08.2002 15:50
+
-
edit
 

Адрон

втянувшийся
сообщение удалено, т.к. ниже представлены уточненные расчеты
   
RU Адрон #27.08.2002 23:25
+
-
edit
 

Адрон

втянувшийся
Иллюстрация развития турбулентных неустойчивостей Релея-Тейлора и Рихтмайера-Мешкова при воздействии кумулятивной струи до 10 км/с на коническую ТЯ DT мишень с учетом гидродинамической вязкости и скорости звука в в-ве. Черное-подошла струя, зеленое - фольга, синее - намороженный DT, серое- мишень. Видно образование зон турбулентного перемешивания, образование вихрей-термиков с диссипацией кинетической энергии струи, разрушение конусной воронки. Появление белого около зеленого на фронте - слабая обратная ударная волна, которая быстро гасится.Анимационный GIF - мой(с) - подождите, загрузится!Сделано на AURA по расчетным профилям.

Для струй со скоростями более 20-30 км/с на конической мишени из в-ва с тем же Z, что и струя, неустойчивости , в основном, не успевают сформироваться.
За ~ 5 - 20 нс происходит разгон и сжатие DT льда с дополнительной имплозией за счет Al фольги.При 100 км/с критерий Лоусона удовлетворяется даже при одностороннем воздействии на мишень.(До 1023 с/м3 -те самые три порядка от Alex).К сожалению, для D-D в рассмотренной схеме - не удовлетворяется.
   
RU Адрон #24.09.2002 16:51
+
-
edit
 

Адрон

втянувшийся
Сообщение удалено, т.к. ниже представлены уточненные расчеты
   
RU Адрон #18.10.2002 11:47
+
-
edit
 

Адрон

втянувшийся
Перспективы создания систем инерциального термоядерного синтеза на основе гиперкумулятивных зарядов.
(сокращенный вариант доклада)
Пономаренко А.В., ктн ©, 2002

Показана принципиальная возможность имплозии ТЯ мишени для DD и DT реакции с использованием гиперкумулятивных инициаторов, которые могут быть изготовлены на основе существующих технологий .Получена оценка энерговыделения и выхода нейтронов при имплозии сферических DD и DT мишеней встречными гиперкумулятивными струями для различных материалов облицовки зарядов.


Методика создания и расчета гиперкумулятивных зарядов хорошо известна /1/. Вместе с тем, было необходимо проведение расчетов с целью выбора оптимального материала для конической облицовки заряда (рис.1) для получения максимальной концентрации энергии на мишени. В соответствие с методикой /3/, одним из измеренных экспериментальных параметров материала облицовки, характеризующих кинетические свойства гиперкумулятивной струи , является условная предельная относительная сжимаемость материала, определяемая как линейно экстраполированная на бесконечное давление реальная сжимаемость, определенная экспериментально при давлениях до 104 кбар.В таблице 1 представлены результаты расчета параметров гиперкумулятивной струи по методике /1 /- определена скорость кумулятивной струи, давление и температура вырожденного электронного газа в плазме материала струи при синхронном встречном подрыве гиперкумулятивных зарядов. Из представленных данных видно, что для материалов облицовки заряда наблюдается хорошее соответствие между минимальной условной предельной относительной сжимаемостью и максимальными значениями давления и температуры плазмы в зоне встречи гиперкумулятивных струй. Наиболее высокие давления и температуры могут быть получены при использовании титана, бериллия, лития в материале облицовки. Основное энерговыделение в центральной зоне реакции определяется заряженными частицами . Расчеты произведены для DD и DT мишени диаметром 3мм без внешнего абляционного слоя с однородным заполнением, объемом 1,5e-8 m3 с концентрацией DD и DT смеси 2.7е26 1/м3. В двумерной геометрии рассматривался случай синхронного воздействия гиперкумулятивных струй с параметрами из таблицы 1. Рассматривалась динамика формирования ударных волн в мишени при воздействии струй в рамках модели адиабаты Гюгонио, ударной адиабаты до давлений 104 кбар, с высокотемпературными поправками до давлений 105 кбар, в рамках модели вырожденного электронного газа с давлений 106 кбар /1,3/. При этом за время 5-7 нс(в зависимости от материала струи) происходит прохождение ударной волны до центральной области мишени при одновременном сжатии мишени. В центральной области (керн) при этом происходит последовательное фононное возбуждение, термоионизация вплоть до образования полностью ионизованной плазмы, в которой наблюдается полностью вырожденный электронный газ (ВЭГ). Ранние оценки, проведенные автором без учета теплоемкости ВЭГ, дали для имплозии бериллиевыми струями температуру 4,7 кэВ, что является явно завышенным значенем. Уточненная оценка давлений и температур плазмы в области керна имплозии для разных материалов струи представлена в Таблице 1. Выход продуктов термоядерной реакции на этой стадии определяется интегралом произведения температурной зависимости квадрата концентрации D и DT(при равной концентрации компонентов) на параметр термоядерной плазмы "произведение


[ слишком длинный топик - автонарезка ]
   
RU Адрон #18.10.2002 11:47
+
-
edit
 

Адрон

втянувшийся
Таблица 1. Определение для материалов облицовки скорости гиперкумулятивной струи заряда, давления и температуры вырожденного электронного газа в плазме.
Материал Условная предельная относительная сжимаемость Скорость кумулятивной струи,км/с Давление при встрече струй , г/см2 Температура, К T,кэВ
Титан 0,083 64,2 2,48E+12 3,022E+06 2,605E-01
Бериллий 0,083 100,3 2,48E+12 2,654E+06 2,288E-01
Литий 0,103 167,6 1,99E+12 2,789E+06 2,404E-01
Тантал 0,138 26,0 1,48E+12 2,327E+06 2,006E-01
Калий 0,147 110,3 1,40E+12 2,853E+06 2,460E-01
Ванадий 0,174 38,1 1,18E+12 1,968E+06 1,696E-01
Ниобий 0,174 32,1 1,18E+12 2,054E+06 1,771E-01
сечения реакции на данной энергии на скорость частиц плазмы при данной энергии"/2/. Рассчитанные выходы нейтронов, энерговыделения при начальном сжатии мишени в первые 5-7 нс не представляются по формальным соображениям. Для DT мишени на второй стадии формируется ударная волна инициации термоядерного горения расширяющегося центрального керна мишени. Соответствующие расчитанные выходы нейтронов и энерговыделения для DT не приводятся по тем же соображениям.

Таким образом , показана реализуемость системы инерциального термоядерного синтеза на основе гиперкумулятивной имплозии малой DT мишени.
Имеется необходимость проведения экспериментальных работ по синхронизации инициации высокоэнергоемких ВВ с целью получения встречных гиперкумулятивных струй с точностью воздействия на мишень до единиц-долей нс. Уточнены в сторону уменьшения реальные температуры плазмы мишени.
В свете представленных результатов необходимо принятие решения на международном уровне о дополнительном радикальном ограничении доступа к зкспериментальным мишеням для инерциального термоядерного синтеза, прежде всего, на основе трития.

Литература.

1.Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехтер Б.И. "Физика взрыва", М., ГИФМЛ, 1959
2.Lindl J. "Inertial confinement fusion" ,Pergamon Press, 1992
3.Жарков В.Н."Уравнения состояния твердых тел при высоких давлениях и температурах" М, "Наука", 1968
4.Нестеренко В.Ф. "Импульсное нагружение гетерогенных материалов",
Новосибирск, "Наука", 1992
5.Станюкович К.П. "Неустановившиеся движения сплошной среды",М.,ГИФМЛ, 1955
6.Тихонов А.Н., Самарский А.А., "Уравнения математической физики",М., "Наука",1966
7. Забабахин Е.И., Забабахин И.Е. Явления неограниченной кумуляции М.: Наука, 1988.
8. Баутин С.П. Математическая теория безударного сильного сжатия идеального газа. Новосибирск: Наука, 1977.
9. Копышев В.П., Урлин В.Д. Изэнтропическая сжимаемость водорода и уравнения состояния водорода до давления 1ТПа / Ударные волны и экстремальные состояния вещества. Под ред. В.Е. Фортова и др. М.: Наука, 2000 с. 297-314.
   
MD Serg Ivanov #23.11.2002 20:03
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆

Интересно, получается ли критерий Лоусона для мишеней на основе дейтерида/тритида лития-6, а не намороженного дейтерия/трития?
   
RU Адрон #05.12.2002 22:49
+
-
edit
 

Адрон

втянувшийся
S.I.>Интересно, получается ли критерий Лоусона для мишеней на основе дейтерида/тритида лития-6, а не намороженного дейтерия/трития?

С использованием гиперкумулятивных инициаторов по идее Николая Зубкова - только для DT. ТЯ первичной мишени может быть использован для поджига DD. Если к этому добавить ВМГ на Li-7, можно получить чудный антинейтринный двигатель (или просто мощный импульсный анизотропный источник антинейтрино для разных экспериментов и дальней связи) на реакции с поляризованными ядрами дейтерия и лития D+Li-7->Li-8 +p с параллельным (паразитным) каналом D+Li-7->Be-8 + n. Поляризованный литий-8 дает нам анизотропный поток антинейтрино с периодом полураспада 0,83 с (коэф анизотропии до 0,33, макс энергия антинейтрино -13 МэВ). Как все поняли, ВМГ используется для предварительной импульсной ядерной поляризации дейтерия, затем подогреваемого ТЯ, и холодного лития методом "грубой силы". "Подогрев" дейтерия требуется для вывода реакции D+Li-7 на оптимальное сечение. Во время "подогрева" D от DT ядерная поляризация частично разрушается, частично сохраняется.Все мишени изначально являются криогенными (гелиевые температуры) Максимальное сохранение ядерной поляризации обеспечивается временной циклограммой подрывов, которая является "ноу-хау" и дополнительной начальной радиочастотной накачкой. Как вариант, рассматривалась начальная накачка ОКГ монокристаллов DLi-7. Да и при ссылках на этот способ и эффект просьба упоминать мое скромное имя (Пономаренко А.В.) ;) Система будет работать независимо от того, чем проихводится первичная ТЯ инициация - лазерной имплозией или гиперкумулятивными инициаторами. Вторые, видимо, будут дешевле (если сделают) :) .

[ 06-12-2002: Message edited by: Адрон ]
   
RU Адрон #07.12.2002 22:40
+
-
edit
 

Адрон

втянувшийся
Адрон>Если к этому добавить ВМГ на Li-7, можно получить чудный антинейтринный двигатель

Обсчитал идею с ВМГ - не работает в должной мере из-за низкой степени поляризации мишени методом "грубой силы" (в одном из рассмотренных вариантов для единичной ТЯ мишени на 400 кгм/с импульса плазмы мишени получилось 0,5 кгм/с антинейтринной тяги). Качественная оценка показала, что единственным вариантом эффективной ТЯ мишени является сферическая внутренняя капсула - замороженный DT, затем слой DD, внешний слой LiD. Мишень охлаждается до температур порядка 1 К и поляризуется до имплозии динамическими методами с радиочастотной или лазерной накачкой. Выходы посчитаю на-днях.

[ 08-12-2002: Message edited by: Адрон ]
   
MD Serg Ivanov #09.12.2002 04:42
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆

Мишень охлаждается до температур порядка 1 К и поляризуется до имплозии динамическими методами с радиочастотной или лазерной накачкой. Выходы посчитаю на-днях.

Адрон>[ 08-12-2002: Message edited by: Адрон ]

Это снимает военный аспект. И террористов тоже можно не опасаться. Правда сильно усложняет движок.
   
RU Адрон #09.12.2002 06:08
+
-
edit
 

Адрон

втянувшийся
S.I.>Мишень охлаждается до температур порядка 1 К и поляризуется до имплозии динамическими методами с радиочастотной или лазерной накачкой.
S.I.>Это снимает военный аспект. И террористов тоже можно не опасаться. Правда сильно усложняет движок.

Это касается ТЯ мишени только для антинейтринного движка, где требуется почти 100% поляризация внешнего (Li-7 D) слоя, которая даже динамическими методами достигается при субгелиевых температурах. А для обычного ТЯ - пожалуйста, и газовые капсулы DT, и газовые с облицовкой из аблятора и т.д. Для "обычного" ТЯ движка на DHe-3 или DD, оптимально будет использование обычной газовой DT мишени под давлением, окруженной DD или DHe-3 под давлением в другой оболочке со слоем аблятора на ней. Имплозия будет производиться от внешнего источника (скорее всего, ЛТС с пикосекундными фронтами (поскольку в идее Н.Зубкова будут БОООльшие проблемы с синхронизацией - думаю, что ЛТС). Ударная волна ТЯ горения DT будет "поджигать" DD или DНЕ-3.Для реализации этого механизма требуется обеспечить реакцию до 10% от количества DT с тем, чтобы (грубо) вещество в ударной волне горения имело температуру не менее 400 кэВ (зч при DT имеют энергию 4.2 Мэв, 14 Мэв нейтроны, в основном, будут покидать зону реакции.) При 400-500 кэВ сечение реакции DHe-3 имеет максимум.
Аналогично, в случае антинейтринного двигателя, вместо DHe-3 используется оболочка из DLi-7 с целью обеспечения "поджигом" от DT реакции D+Li-7 -> Li-8 + p -> 2He-4 + beta + ~v (tau полураспада =0,83 c) со средней энергией антинейтрино 6,5 МэВ. При полностью поляризованной LiD мишени (ядерная поляризация , в основном, сохраняется в реакции), антинейтрино (как и бета частицы, только в противоположном направлении) будут иметь угловую асимметрию до 0,33 из-за нарушения четности в слабых взаимодействиях. Именно этот принцип мог бы обеспечить создание эффективного антинейтринного реактивного двигателя. Очень заманчиво - замкнутая зона ТЯ реакции без выброса продуктов наружу, из которой извлекается энергия на борт, в т.ч. на криогенику для поляризации мишеней, при этом наличествует реактивная тяга. Большой минус - как и для фотонного двигателя, импульс определяется как E/c, где c -скорость света, а не E/(2v) как в случае нерелятивистского реактивного двигателя (грубо, энергии много - импульса мало :) ). Поэтому, попытка обсчитать оптимальную ТЯ мишень для антинейтринного двигателя - последняя в этом направлении. :D
   
MD Serg Ivanov #13.12.2002 04:53
+
-
edit
 

Serg Ivanov

аксакал
★☆

А если в качестве слоя аблятора на мишени использовать уран или плутоний? Быстрые нейтроны DT вызовут подкритическое горение оболочки она нагреется, расширится и еще больше сожмет мишень - больше нейтронов и пошло... Улучшит это характеристики девайса?
А пожигать DD или He3D не в "слойке", а пр схеме Улама-Тейлора?
   
RU Адрон #14.12.2002 14:51
+
-
edit
 

Адрон

втянувшийся
SI>А если в качестве слоя аблятора на мишени использовать уран или плутоний? Быстрые нейтроны DT вызовут подкритическое горение оболочки она нагреется, расширится и еще больше сожмет мишень - больше нейтронов и пошло... Улучшит это характеристики девайса?

В ЛТС аблятор делают из легкого материала. Боюсь, что для приличного коэф поглощения нейтронов, бридер из делящ. мат-ла придется делать толстым. Гляньте топик по антинейтринному движку и статью - я там рассматривал бридер.


Хочу вкратце изложить последние свои результаты по оценке параметров импульсного ТЯ привода традиционного (типа "Дедал") и термоядерного антинейтринного.

Вкратце - в расчетах производилась ЛТС имплозия DT мишени массой 0,1г до плотности 1,5 г/см3, а внешнюю оболочку LiD до плотности 3 г/см3 . Ударная волна ТЯ горения DT "поджигает" в рассматриваемом варианте D Li-7 . При этом вещество в ударной волне горения имеет температуру не менее 400 кэВ (зч при DT имеют энергию 4.2 Мэв, 14 Мэв нейтроны, в основном, будут покидать зону реакции.) При 400-500 кэВ сечение реакции DLi-7 имеет максимум. Все сечения брались из базы EXFOR.
Cлучай антинейтринного двигателя отличается наличием поляризованной криогенной мишени LiD и "поджигом" от DT реакции D+Li-7 -> Li-8 + p -> 2He-4 + beta + ~v (tau полураспада =0,83 c) со средней энергией антинейтрино 6,5 МэВ. При полностью поляризованной LiD мишени (ядерная поляризация , в основном, сохраняется в реакции), антинейтрино (как и бета частицы, только в противоположном направлении) будут иметь угловую асимметрию до 0,33 из-за нарушения четности в слабых взаимодействиях. Рассматривались различные массы внешней DLi оболочки от 0.1 ло 1000 г. Максимальный идеальный УИ антинейтринного двигателя составляет 8795 с для анизотропии антинейтрино 0,33 и средней энергии антинейтрино 6.5 МэВ. "Полезный" импульс продуктов ТЯ для случая разгонной плиты оценивался через геометрию в 0.3 от полного импульса продуктов. Оценки показали, что максимально достижимое значение отношения импульса антинейтрино к "полезному" импульсу продуктов ТЯ составляет около 7.5%. Ниже представлены графики соответствующих результатов.







Журнал Новости Космонавтики - 404 Not Found

Журнал Новости Форум Фото Подписка Рекламодателям Контакты +7 (499) 912-8402 Закрыть Логин: Пароль: Запомнить меня на этом компьютере Забыли свой пароль? Регистрация   Войти      Регистрация       Журнал Новости Форум Фото Подписка Рекламодателям Контакты Журнал Новости Форум Фото Подписка Рекламодателям Контакты +7 (499) 912-8402 Закрыть Логин: Пароль: Запомнить меня на этом компьютере Забыли свой пароль? // Дальше — www.novosti-kosmonavtiki.ru
 

здесь графики лежат крупнее.

[ 14-12-2002: Message edited by: Адрон ]
   
MD Wyvern-2 #28.09.2005 20:12  @Адрон#14.12.2002 14:51
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★

> Вкратце - в расчетах производилась ЛТС имплозия DT мишени массой 0,1г до плотности 1,5 г/см3, а внешнюю оболочку LiD до плотности 3 г/см3 . Ударная волна ТЯ горения DT "поджигает" в рассматриваемом варианте D Li-7 . При этом вещество в ударной волне горения имеет температуру не менее 400 кэВ (зч при DT имеют энергию 4.2 Мэв, 14 Мэв нейтроны, в основном, будут покидать зону реакции.) При 400-500 кэВ сечение реакции DLi-7 имеет максимум. Все сечения брались из базы EXFOR. [»]

Мдя..0,1 грамм DTсмеси это примерно 15-20 тонн тротилового эквивалента.... :blink:

Ник
   

hcube

старожил
★★
Простыми словами говоря - это термоядерный заряд 20-т эквивалента в обьеме 20мм снаряда? ;-)
   
+
-
edit
 

valture

опытный

меньше ... из 0.1 гр. прореагирует только часть ....
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
valture> меньше ... из 0.1 гр. прореагирует только часть .... [»]

Сие устройство должно содержать около 1 кг ТНТ. Даже если будет всего 1 тонна эквивалента - это усиление в 1000 раз...

Ник
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
hcube> Простыми словами говоря - это термоядерный заряд 20-т эквивалента в обьеме 20мм снаряда? ;-) [»]

Нет, если говорить в "калиберном выражении", примерно 152-203 мм. Только не надо забывать о нейтронном потоке, который будет иметь радиус поражения порядка 100-200м...

Ник

   
Это сообщение редактировалось 28.09.2005 в 23:47
+
-
edit
 

psp.ru

новичок
Интересно, получается ли критерий Лоусона для мишеней на основе дейтерида/тритида лития-6, а не намороженного дейтерия/трития?
 

Если уж про оружие,то можно ли создать такой образец ,например,дейтрида лития,в котором температура запуска термоядерной реакции была бы низка настолько,чтобы её можно было запустить имплозией обычной взрывчатки?
   
EE Татарин #08.04.2006 06:20
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Если уж про оружие,то можно ли создать такой образец ,например,дейтрида лития,в котором температура запуска термоядерной реакции была бы низка настолько,чтобы её можно было запустить имплозией обычной взрывчатки?
 

Вопрос не имеет смысла.
   
+
-
edit
 

psp.ru

новичок
Вопрос не имеет смысла.
 
Не согласен.При сравнительно малых температурах вероятность запуска термоядерной реакции мала,но не равна нулю,а значит,возможна..Следовательно,возможность создания образцов с малой температурой запуска термоядерной реакции и большей её вероятностью остаётся..Вопрос только в том,как это сделать..
   

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru