Использование эффективных потенциалов взаимодействия для исследования горячей тепловой релаксации, индуцированной ионной и электронной температурой горячей плазмы DT, D3He и P11B

Аннотация

В данной работе бинарная модель и подход эффективных потенциалов взаимодействия используются для исследования горячей тепловой релаксации, индуцированной температурой плотной плазмы. Эта модель важна для термоядерного горения, особенно для неизотермических плотных плазменно-горячих топлив, таких как DT (нейтронный генератор). Поэтому мы впервые использовали разработку этой модели для физического описания двух безнейтронных топлив D³He и P¹¹B. В данном исследовании мы рассматриваем температуры электронов (Te) и ионов (Ti) по отдельности, поскольку температура внутри электронной и ионной подсистем достигает равновесия гораздо быстрее, чем температура между электронами и ионами. Это явление возникает из-за разницы в массах ионов и электронов. Поскольку моделирование и расчёты для термоядерного синтеза в условиях удержания чрезвычайно сложны из-за множества различных физических процессов, которые происходят, и для выполнения этих расчётов требуется значительное время, мы впервые применили в данном исследовании метод эффективных потенциалов взаимодействия, поскольку этот метод может обеспечить точные и быстрые расчёты для плотной плазмы. Эффективные потенциалы взаимодействия состоят из двух компонентов: а) эффектов перекрытия зарядов на больших расстояниях и б) квантовых эффектов на более коротких расстояниях. Мы вычисляем тормозную способность, время замедления, коэффициенты переноса, поглощение энергии и температурную релаксацию, связанные с неизотермической плотной горячей плазмой топлив DT, D³He и P¹¹B, и определяем их оптимальные значения.