Можливість ядерного синтезу _1^1H+_3^7Li для генерації електроенергії у TCT реакторі
Анотація
Представлено можливість ядерної реакції синтезу 11H + 37Li → 224He (17,5 МеВ) для генерації електроенергії в ядерних реакторах. Перетин термоядерної реакції для пучка, що налітає 11H, енергія якого в системі центру мас становить від 1 кеВ до 1×10^4 кеВ, обчислюється за допомогою статистичної моделі розпаду GEMINI++. Максвелловський середній твір перерізу синтезу та відносної швидкості атому що налітає та мішені áσνñ дає швидкість реакції синтезу. Швидкість реакції ядерного синтезу має бути досить високою, щоб виробляти більше електроенергії. Коефіцієнт множення енергії (ζ) ядерного синтезу визначається як відношення енергії ядерного синтезу (EF), що генерується до інжектованої енергії пучка атомів (EP), тобто ζ = EF/EP. Нижча швидкість втрати енергії та більш висока швидкість реакції синтезу повинні вносити більш високе значення коефіцієнта множення енергії (ζ). Подано зміну коефіцієнта множення енергії (ζ) для ядерного синтезу 11H + 37Li залежно від енергії пучка атомів що налітають. Коефіцієнт множення енергії може бути збільшений шляхом фіксації (або фіксації) енергії пучка на відповідному значенні. Фіксація енергії снарядного пучка затримує процес уповільнення пучка атомів та компенсує кулонівський опір об'ємною плазмою, таким чином, коефіцієнт множення енергії збільшується. Також представлено зміну коефіцієнта множення енергії (ξ) для ядерного синтезу 11H + 37Li із затисканням (або фіксацією) енергії пучка що налітають.
Завантаження
Посилання
N. Inoue, and K. Yamazaki, “Reviews of TCT fusion reactor,” Nippon Genshiryoku Gakkai-Shi,18, 189 (1976).
F. Tenney, “Reactor applications of two-component plasmas,” IEEE Transactions on Plasma Science 4, 157-161 (1976). https://doi.org/10.1109/TPS.1976.4316957
D. Meade, “Results and plans for the tokamak fusion test reactor in Fusion energy development”, (Fusion Power Associates, 1987).
K. McGuire, H. Adler, P. Alling, C. Ancher, H. Anderson, J. Anderson, J.W. Anderson, et al., “Review of deuterium–tritium results from the tokamak fusion test reactor,” Physics of Plasmas, 2, 2176-2188 (1995). https://doi.org/10.1063/1.871303
J. Team, et al., “Fusion energy production from a deuterium-tritium plasma in the jet tokamak,” Nuclear Fusion, 32, 187 (1992). https://doi.org/10.1088/0029-5515/32/2/I01
M. Keilhacker, A. Gibson, C. Gormezano, P. Lo-mas, P. Thomas, M. Watkins, P. Andrew, et al., “High fusion performance from deuterium-tritium plasmas in jet,” Nuclear Fusion, 39, 209 (1999). https://doi.org/10.1088/0029-5515/39/2/306
W. Lv, H. Duan, and J. Liu, “Enhanced deuterium-tritium fusion cross sections in the presence of strong electromagnetic fields,” Physical Review C, 100, 064610 (2019). https://doi.org/10.1103/PhysRevC.100.064610
M.A. Abdou, E. Vold, C. Gung, M. Youssef, and K. Shin, “Deuterium-tritium fuel self-sufficiency in fusion reactors,” Fusion Technology, 9, 250-285 (1986).https://doi.org/10.13182/FST86-A24715
K. Ogawa, M. Isobe, H. Nuga, R. Seki, S. Ohdachi, and M. Osakabe, “Evaluation of alpha particle emission rate due to (_1^1)H+(_5^11)B fusion reaction in the large helical device,” Fusion Science and Technology, 78, 175-185 (2022). https://doi.org/10.1080/15361055.2021.1973294
J. Bahmani, “Parameters affecting the energy multiplication factor of a (_1^2)H+(_3^6)Li two-component fusion plasma,” IEEE Transactions on Plasma Science, 49, 3108-3112 (2021). https://doi.org/10.1109/TPS.2021.3109657
M. Mahdavi, T. Koohrokhi, B. Kaleji, and B. Jalalee,“Calculation of fusion cross-section for (_2^3)He+(_3^6)Li system at near barrier energies,” International Journal of Modern Physics E, 19, 141-145 (2010). https://doi.org/10.1142/S0218301310014686
G.H. Miley, and H.H. Towner, “Reactivities for two-component fusion calculations”, (Tech. Rep. Illinois Univ. Urbana, USA, 1975)
O.N. Oudah, and R.H. Majeed, “Fusion power density and radiation losses characteristics for tritium fusion reactions,” Journal of Physics: Conference Series, 1234, 012114(2019). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1234/1/012114
D. Sivukhin, “Coulomb collisions in a fully ionized plasma”, Rev. Plasma Phys. (USSR)(Engl. Transl.) 4, (1966).
C. Chang, and H. Pecseli, “Estimations of the effect of alpha particles on a refuelling pellet”, 378 (Risø National Laboratory, (1978).
V.T. Voronchev, Y. Nakao, and Y. Watanabe, “Model description of non-maxwellian nuclear processes in the solar interior,” (2016). https://arxiv.org/pdf/1606.00612
R.C. Canfield, and C.R. Chang, “Ly-alpha and h-alpha emission by super thermal proton beams”, The Astrophysical Journal,295, 275 (1985). https://doi.org/10.1086/163371
R. Charity, “GEMINI: a code to simulate the decay of a compound nucleus by a series of binary decays”, Tech. Rep. (2008).
Авторське право (c) 2025 Б.М. Дьяваппа
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
