Computational Estimate of the DT-to-DD Neutron Yield Ratio for Plasma Focus Chambers

V. V. Gaganov; Гаганов В. В.; S. F. Garanin; Гаранин С. Ф.; V. Yu. Dolinskii; Долинский В. Ю.

doi:10.31857/S0367292123600012

Расчетная оценка соотношения выхода ДД- и ДТ-нейтронов для разрядных камер с плазменным фокусом

Авторы: Гаганов В.В.¹, Гаранин С.Ф.¹, Долинский В.Ю.¹
Учреждения:
1. Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ)
Выпуск: Том 49, № 4 (2023)
Страницы: 332-341
Раздел: ДИНАМИКА ПЛАЗМЫ
URL: https://ogarev-online.ru/0367-2921/article/view/139568
DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292123600012
EDN: https://elibrary.ru/FKUOKK
ID: 139568

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Представлены результаты расчетной оценки соотношения выхода ДД- и ДТ-нейтронов для сферической камеры с плазменным фокусом ПФ9. Расчеты проводились с использованием МГД-кода с моделью ускорительного механизма генерации нейтронов. Напряжение зарядки конденсаторной батареи варьировалось в диапазоне от 15 до 25 кВ, начальное давление рабочего газа варьировалось в диапазоне от 4 до 30 Торр. В расчетах получено, что отношение выхода ДТ-нейтронов к выходу ДД-нейтронов варьируется в широком диапазоне от 2 до 120, в то время как соотношение сечений ДТ- и ДД-реакций для характерных энергий ионов в пучке меняется в диапазоне от 95 до 122. Анализ результатов выполненных расчётов показал, что различие в оценках выхода нейтронов обусловлено особенностями энергетического распределения ионов.

Ключевые слова

плазменный фокус, нейтронный выход, разрядная камера, магнитная гидродинамика

Список литературы

Sahlberg A., Eriksson J., Conroy S., Ericsson G., Hellesen C., King D. // Nucl. Fusion. 2019. V. 59. P. 126044.
Иванов В.Д. // Письма в ЖЭТФ. 1985. T. 42. C. 269.
Трубников B.A. // Письма в ЖЭТФ. 1985. T. 42. C. 317.
Гаранин C.Ф., Мамышев В.И. // Физика плазмы. 2008. Т. 34. С. 695.
Гаранин С.Ф., Долинский В.Ю., Мамышев В.И., Макеев Н.Г., Маслов В.В. // Физика плазмы. 2020. Т, 46. С. 890.
Гаранин С.Ф., Долинский В.Ю. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 728.
Klir D., Shishlov A.V., Kokshenev V.A., Kubes P., Re-zac K., Cherdizov R.K., Cikhardt J., Cikhardtova B., Dudkin G.N., Fursov F.I., Hyhlik T., Kaufman J., Kovalchuk B.M., Krasa J., Kravarik J., Kurmaev N.E., Labetsky A.Yu., Munzar V., Orcikova H., Padalko V.N., Ratakhin N.A., Sila O., Stodulka J., Turek K., Varla-chev V.A., Wagner R. // New J. Phys. 2018. V. 20. P. 053064.
Klir D., Jackson S.L., Shishlov A.V., Kokshenev V.A., Rezac K., Beresnyak A.R., Cherdizov R.K., Cikhardt J., Cikhardtova B., Dudkin G.N., Engelbrecht J.T., Fur-sov F.I., Krasa J., Kravarik J., Kubes P., Kurmaev N.E., Munzar V., Ratakhin N.A., Turek K., Varlachev V.A. // Matter Radiation Extremes. 2020. V. 5. P. 026401.
Davidson R.C., Gladd N.T. // Phys. Fluids. 1975. V. 18. P. 1327.
Krall N.A., Liewer P.C. // Phys. Rev. A. 1971. V. 4. P. 2094.
Гудблуд И.П., Пятак A.И., Сизоненко В.Л. // ЖЭТФ. 1973. Т. 64. С. 2084.
Сасоров П.В. // Физика плазмы. 1992. Т. 18. С. 275.
Chadwick M.B., Oblozinsky P., Herman M., Greene N.M., McKnight R.D., Smith D.L. // Nuclear Data Sheets. 2006. V. 107. P. 2931.
Михайлов Ю.В., Лемешко Б.Д., Прокуратов И.A. // Физика плазмы. 2019. Т. 45. С. 323.
Hogg G.R. The dense plasma focus as a pulsed deuterium-tritium neutron source. Australian Atomic Energy Commission Research Establishment, 1973. Rep. AAEC/E-279.
Saw S.H., Lee S. // Internat. J. Energy Res. 2011. V. 35. P. 81.
Бакшаев Ю.Л., Брызгунов В.A., Вихрев В.В., Воло-буев И.В., Данько С.A., Казанов E.Д., Королев В.Д., Клир Д., Мироненко-Маренков A.Д., Пименов В.Г., Смирнова E.A., Устроев Г.И. // Физика плазмы. 2014. Т. 40. С. 516.
Аблесимов В.E., Долин Ю.Н., Пашко O.В., Циби-ков З.С. // Физика плазмы. 2010. Т. 36. С. 436.
Klir D., Kravarik J., Kubes P., Rezac K., Anan’ev S.S., Bakshaev Yu.L., Blinov P.I., Chernenko A.S., Kaza-kov E.D., Korolev V.D., Meshcherov B.R., Ustroev G.I., Juha L., Krasa J., Velyhan A. // Phys. Plasmas. 2008. V. 15. P. 032701.
Kubes P., Kravarik J., Klir D., Rezac K., Bohata M., Sholz M., Paduch M., Tomaszewski K., Ivanova-Sta-nik I., Karpinski L., Sadowski M. // IEEE Transac. Plasma Sci. 2009. V. 37. P. 83.
Klir D., Kravarik J., Kubes P., Rezac K., Cikhardt J., Litseva E., Hyhlik T., Ananev S.S., Bakshaev Yu.L., Bryzgunov V.A., Chernenko A.S., Kalinin Yu.G., Kaza-kov E.D., Korolev V.D., Ustroev G.I., Zelenin A.A., Juha L., Krasa J., Velyhan A., Vysin L., Sonsky J., Volobuev I.V. // Plasma Phys. Controlled Fusion. 2010. V. 52. P. 065013.