Газодинамическая и кинетическая стадии газового Z-пинча

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматривается феноменологическая газодинамическая модель сжатия перетяжки газового Z-пинча, через торцы которой плазма вытекает с большой скоростью. Проведенные расчеты показали, что создаются условия, при которых релаксация ионного компонента плазмы запаздывает на фоне макроскопической динамики сжатия. Поэтому описание Z-пинчей на стадии максимального сжатия должно учитывать кинетику ионов. Такой подход может раскрыть механизм ускорения ионов до высоких энергий и объяснить высокую интенсивность нейтронного излучения на финальной стадии сжатия перетяжки.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Ю. Фролов

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Автор, ответственный за переписку.
Email: frolovayu@bmstu.ru
Россия, Москва

В. В. Вихрев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: vikhrev@mail.ru
Россия, Москва

А. Ю. Чирков

Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Email: frolovayu@bmstu.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Вихрев В.В., Иванов В.В., Розанова Г.А. // Физика плазмы. 1989. Т. 15. № 1. С. 77.
  2. Вихрев В.В., Королев В.Д. // Физика плазмы. 2007. Т. 33. № 5. C. 397.
  3. Бакшаев Ю.Л., Брызгунов В.А., Вихрев В.В., Волобуев И.В., Данько С.А., Казаков Е.Д., Королев В.Д., Клир Д., Мироненко-Маренков А.Д., Пименов В.Г., Смирнова Е.А., Устроев Г.И. // Физика плазмы. 2014. Т. 40. № 6. С. 516.
  4. Гаранин С.Ф., Долинский В.Ю., Макеев Н.Г., Мамышев В.И., Маслов В.В. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. № 10. С. 890.
  5. Петров Д.П., Филиппов Н.В., Филиппова Т.И., Храбров В.А. // Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций. 1958. Т. 4. С. 170.
  6. Трубников Б.А. // Письма в ЖЭТФ. 1985. Т. 42. Вып. 8. С. 317.
  7. Kubes P., Paduch M., Sadowski M.J., Cikhardt J., Cikhardtova B., Klir D., Kravarik J., Kwiatkowski R., Munzar V., Rezac K.,Skladnik-Sadowska E., Szymaszek A., Tomaszewski K., Zaloga D., Zielinska E. // Phys. Plasmas. 2019. V. 26. P. 032702.
  8. Belyaeva I.F. // Nuclear Fusion. 1980. V. 20. № 8. P. 1037.
  9. Баронова Е.О., Башутин О.А., Вихрев В.В., Вовченко Е.Д., Додулад Э.И., Елисеев С.П., Крауз В.И., Мироненко-Маренков А.Д., Никулин В.Я., Раевский И.Ф., Савелов А.С., Саранцев С.А., Силин П.В., Степаненко А.М., Какутина Ю.А., Душина Л.А. // Физика плазмы. 2012. Т. 38. № 9. С. 815.
  10. Свирский Э.Б. // Журнал технической физики. 2018. Т. 88. Вып. 1. С. 15.
  11. Фролов А.Ю., Дружинина О.В., Чирков А.Ю. // Электромагнитные волны и электронные системы. 2021. Т. 26. № 5. С. 5.
  12. Чирков А.Ю., Морхова Е.А., Фролов А.Ю. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. № 10. С. 962.
  13. Никулин В.Я., Старцев С.А., Цыбенко С.П. // Инновационная наука. 2015. № 7. С. 14.
  14. Дулатов А.К., Лемешко Б.Д., Михайлов Ю.В., Прокуратов И.А., Селифанов А.Н. // Физика плазмы. 2014. Т. 40. № 11. C. 1016.
  15. Грабовский Е.В., Грибов А.Н., Крылов М.К., Ефремов Н.М., Ильичева М.В., Лотоцкий А.П., Лаухин Я.Н., Сулимин Ю.Н., Панфилов Д.Г., Предкова Е.И., Шишлов А.О., Хомутинников Г.Н., Фролов А.Ю., Додулад Э.И., Школьников Э.Я., Вихрев В.В., Лукин В.В. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2022. Т. 45. Вып. 1. С. 119.
  16. Гуреев К.Г. // Физика плазмы. 1979. Т. 5. № 6. С. 1223.
  17. Вихрев В.В. // Физика плазмы. 1977. Т. 3. № 5. С. 981.
  18. Базденков С.В., Вихрев В.В. // Физика плазмы. Т. 1. № 3. С. 451.
  19. Miyamoto K. Plasma Physics for Controlled Fusion. Berlin, Heidelberg: Springer, 2016.
  20. Никулин В.Я., Полухин С.Н. // Физика плазмы. 2007. Т. 33. № 4. С. 304.
  21. Будкер Г.И. Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций. Т. 1. 1958.
  22. Шлютер А. Управляемые термоядерные реакции. Schlüter A. Der Gyro-Relaxations-Effekt // Zeitschrift für Naturforschung. 1957. V. 12a. № 10. P. 822–825. https://doi.org/10.1515/zna-1957-1009 1960

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема перетяжки: 1 – невозмущенная среда, 2 – ТПО.

Скачать (5KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость координат внешней (1, 3, 5) и внутренней (2, 4, 6) границ ТПО от времени при различных начальных концентрациях: 1, 2 – n0; 3, 4 – 2n0; 5, 6 – 4n0.

Скачать (10KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость внешней 1 и внутренней 2 границ ТПО от времени при концентрации n0.

Скачать (9KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимости скоростей внешней V (1) и внутренней Vs (2) границ ТПО при n0.

Скачать (9KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость безразмерной плотности плазмы в ТПО от времени при начальных плотностях: 1 – n0, 2 – 2n0, 3 – 4n0.

Скачать (9KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость безразмерной погонной плотности плазмы в ТПО от времени при начальных плотностях: 1 – n0, 2 – 2n0, 3 – 4n0.

Скачать (10KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимости безразмерной температуры плазмы в ТПО от времени при начальных плотностях: 1 – n0, 2 – 2n0, 3 – 4n0.

Скачать (8KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Зависимость температуры плазмы в ТПО при начальной плотности n0 вблизи особенности.

Скачать (8KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Пролетное время τp (1, 2) и время ион-ионных столкновений τii (3, 4) для ионов с энергией (1, 3) и 10 (2, 4) при начальных плотностях: (а) – n0; (б) – 2n0; (в) – 4n0.

Скачать (29KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Погонное омическое сопротивление при начальной плотности n0.

Скачать (8KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Электрические поля в перетяжке при начальной плотности n0: 1 – поле Драйсера EDr, 2 – омическое поле ER.

Скачать (9KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Работа сил давления магнитного поля MH (1) и электрического поля MD (2) при начальной плотности n0.

Скачать (10KB)
Метаданные
14. Рис. 13. Зависимости координат внешней (1, 3, 5) и внутренней (2, 4, 6) границ ТПО от времени при токах I0 (1, 2), 1.5I0 (3, 4) и 2I0 (5, 6).

Скачать (10KB)
Метаданные
15. Рис. 14. Зависимости координат внешней (1) и внутренней (2) границ ТПО от времени при начальной плотности 4n0.

Скачать (9KB)
Метаданные
16. Рис. 15. Пролетное время τp (1, 2) и время ион-ионных столкновений τii (3, 4) для ионов с энергией (1, 3) и 10 (2, 4). Начальная плотность 4n0, сила тока 2I0.

Скачать (9KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024