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Physics and prospects of inertial confinement fusion

M M Basko1993年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Some key physical aspects of the inertial confinement fusion (ICF) are discussed. The minimum scale of ICF microexplosions is determined by the ability to implode spherical shells with high radial convergence ratios CR and high initial aspect ratios AR0. The attainable values of CR are limited by large-scale drive asymmetries, while the values of AR0 are constrained by the Rayleigh-Taylor instability. Under the indirect drive approach to ICF, it is easier to achieve the required uniformity of the drive pressure, but the penalty is a factor 4-5 reduction of the target energy gain as compared to the direct drive option. Spark ignition is a crucial issue for indirect drive targets (at least for those to be used in power reactors), while the targets driven directly by heavy ion beams could, in principle, utilize a less demanding volume ignition scheme.

日本語訳

慣性核融合(ICF)のいくつかの重要な物理的側面について論じる。ICFマイクロ爆発の最小スケールは、高い動径収束比CRと高い初期アスペクト比AR0を有する球殻を爆縮させる能力によって決定される。達成可能なCRの値は大規模な駆動非対称性によって制限される一方、AR0の値はレイリー・テイラー不安定性によって制約される。ICFへの間接駆動方式では、駆動圧力の必要な均一性を達成することが容易であるが、その代償として、直接駆動方式と比較してターゲットのエネルギー利得が4〜5倍減少する。スパーク点火は間接駆動ターゲット(少なくとも発電炉で使用されるもの)にとって決定的に重要な問題である一方、重イオンビームによって直接駆動されるターゲットは、原理的には、それほど厳しくない体積点火方式を利用することができる。

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Inertial confinement fusion
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