哈工程核學(xué)院第一個課程設(shè)計第三章3(編輯修改稿)
2025-03-08 00:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 部分的阻止本領(lǐng) ， 入射離子為 C離子 ， 可見自由電子對阻止本領(lǐng)的重要影響 。 dE/d(ρx) (MeV/mgcm2 ) E (MeV) dE/d(A1ρx) 深度（ mg/cm2） 三種離子在冷物質(zhì)中和高溫金 （ 200eV、 密度 ） 中所顯示的不同的能量沉積特性 。 可見 ， 在冷物質(zhì)中 ， 能量沉積存在 Bragg峰 ， 特別是質(zhì)子；而在高溫下這些 Bragg峰基本消失 ， 且電子對能量沉積的貢獻占據(jù)了優(yōu)勢 。 dE/dx (MeV/cm) x (μm) 如圖示初始能量為 10MeV的質(zhì)子束垂直入射到由Pb和 Al構(gòu)成的靶殼上 ， Pb層 （ 180μm） 和 Al層（ 320μm） 對質(zhì)子束的阻止本領(lǐng) 。 選取 Pb和 Al作靶殼是因為它們作為護持器和推進器有合適的密度 ， 而且它們產(chǎn)生的感生放射性也比較少 。 束流在 Pb中損失20%的能量 ， 在 Al層中損失 80%的能量 。 當(dāng)大部分能量沉積在 Al層中 ， Al層膨脹 。 由于包著Pb層 ， Al層只向內(nèi)膨脹 。 t (ns) r (mm) 如圖為靶聚爆的模擬結(jié)果 ，可見： Al層膨脹 ， Pb層也膨脹并擠壓里面的 Al層 ， 在聚爆期間 Pb層和 Al層間的界面保持穩(wěn)定 ， Pb層有效地起著護持器的作用 ， Al層充分膨脹將它的熱能幾乎全部轉(zhuǎn)化為 DT燃料和自身的動能 。 意義： 了解離子束在高溫物質(zhì)中能量沉積特性對于離子束聚變的靶丸設(shè)計是非常重要的 ， 因為它左右著消融體應(yīng)該具有的厚度和為達(dá)到 2107J/g的比能量所需的束流功率密度 ， 這些數(shù)據(jù)都是靶設(shè)計的重要依據(jù) 。 三、等離子體中的能量輸運 ?驅(qū)動束入射在靶丸上 ， 靶表面的某些原子將蒸發(fā)和電離 ， 形成包圍靶的等離子體 ， 束流的能量繼續(xù)在這樣的等離子體冕區(qū)被繼續(xù)吸收 。 ?如果驅(qū)動器是激光 ， 激光束只能在臨界密度面之外的區(qū)域沉積能量 ， 而不能傳輸?shù)矫芏雀哂谂R界密度的地方； ?如果驅(qū)動束是離子 ， 將被包圍靶的等離子體噴出云所屏蔽而貫穿不到更深的消融面 。 ?沉積于等離子體冕區(qū)的能量是通過一些熱輸運機制傳輸?shù)礁畹南诿嬉鸢袣拥倪B續(xù)消融的 。 慣性約束核聚變靶中的能量輸運 研究認(rèn)為靶等離子體中的能量輸運機制主要有三類： 電子熱傳導(dǎo)，超熱電子輸運、輻射輸運 ?在高溫等離子體中 ， 電子熱傳導(dǎo)是重要的能量輸運機制 ， 因為質(zhì)量很小的電子在
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