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Energy scaling of inertial confinement fusion targets for ignition and high gain

W.K. Levedahl, J.D. Lindl1997年被引用 43Nuclear FusionIF 3出版社

The dependence of the ignition threshold on the velocity vimp and compressibility of an imploding fuel mass is central to establishing the driver requirements and implosion strategy for inertial confinement fusion (ICF). Using a series of LASNEX calculations, it is found that keimp varies as nu imp- alpha beta a, where keimp is the kinetic energy in the imploding fuel at the ignition threshold, alpha =5.5+or-0.5, a=1.7+or-0.2 and vimp is the implosion velocity. Here, the compressibility parameter beta is related to the pressure P and density rho of the DT fuel by the relation P= beta p53/. These results are obtained by starting at the peak implosion velocity for a fuel shell of a high gain ICF capsule and scaling the isentrope, mass and velocity of the fuel shell. In the presence of a mix of hot and cold material at the edge of the central hot spot, it is also found that the results can be fitted by assuming that the reduced clean fuel radius for a mixed capsule requires a velocity increase of the same magnitude as that which would be required if the entire capsule had been rescaled in size by the same ratio

日本語訳

点火閾値の爆縮速度vおよび圧縮性への依存性は、慣性閉じ込め核融合(ICF)におけるドライバー要件と爆縮戦略を確立する上で中心的な役割を果たす。一連のLASNEX計算を用いることにより、keffはνimp-αβとして変化することが見出される。ここで、keffは点火閾値における爆縮燃料の運動エネルギー、α=5.5±0.5、β=1.7±0.2、νimpは爆縮速度である。ここで、圧縮性パラメータβは、DT燃料の圧力Pおよび密度ρと、P=βρ5/3の関係によって関連づけられる。これらの結果は、高利得ICFキャプセルの燃料シェルについてピーク爆縮速度から出発し、等エントロピー線、質量、および燃料シェルの速度をスケーリングすることによって得られる。中心ホットスポットの端における高温・低温物質の混合が存在する場合、結果は、混合した燃料半径の低減が、キャプセル全体が同じ比率で再スケーリングされた場合に必要とされる速度増加と同程度の速度増加を必要とするという仮定によって適合できることも見出される。

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Inertial confinement fusionIgnitionFusion target
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