۲۸۱۶پ

The study of electromagnetic modes and its effects on the viscosity turbulence in inertial confinement fusion

دكتري تخصصي (Ph.D)

فيزيك هسته اي

دانشگاه پيام نور مركز تحصيلات تكميلي تهران

۱۳۹۷

۱۳۹۷/۸/۱۵

عالي

۱۵۱ص.

صديقي بنابي ، رسول

آخوند ، احمد

۱۲۲-۱۲۹

Weibel electromagnetic instability, fast ignition, inertial confinement fusion, shear stress, body stress, collision parameter, Quantum parameter, density gradient

ناپايداري هاي پلاسما مهمترين مانع براي فشرده سازي متقارن قرص سوخت در رسيدن به همجوشي محسوب مي شوند. يكي از مهمترين ناپايداري هاي پلاسما، ناپايداري الكترومغناطيسي ويبل است كه منجر به جلوگيري از نهشت انرژي باريكه الكترون در قرص سوخت و همچنين افزايش اتلاف انرژي در فرآيند همجوشي لختي مي شود. در اين رساله، با هدف بهبود طراحي قرص سوخت و بهينه سازي شرايط اشتعال، تأثير پارامترهاي مؤثر بر رشد مد الكترومغناطيسي عرضي و همچنين مد جفت شده عرضي-طولي ناپايداري الكترومغناطيسي ويبل در حضور تنش هاي برشي و حجمي ناشي از نيروي پاندرماتيو ليزر براي قطبش خطي و دايروي مورد بررسي قرار گرفته است. اين پارامترها شامل ناهمسانگردي دمايي، گراديان چگالي، پارامتر برخورد و پارامتر كوانتومي مي باشند. اين محاسبات نشان مي دهد كه با صرف نظر كردن از تنش هاي ناشي از نيروي پاندرماتيو ليزر، نرخ رشد هر دو مد عرضي و مد جفت شده ناپايداري ويبل يكسان خواهد بود. در حضور هر دو تنش برشي و حجمي، به ازاي در فاصله ، در قطبش خطي ناپايداري ويبل تنها براي رخ مي دهد، در حالي كه در قطبش دايروي، با افزايش گراديان چگالي ناپايداري ويبل افزايش مي يابد. همچنين كمينه آستانه تنش، براي حضور ناپايداري ويبل، به ازاي تنش برشي بزرگ تر از تنش حجمي است. در نتيجه احتمال وقوع ناپايداري ويبل ناشي از تنش حجمي در فرايند اشتعال بسيار بيشتر خواهد بود. نتايج نشان مي دهد كه افزايش پارامتر برخورد در قطبش خطي و دايروي به ترتيب منجر به كاهش و افزايش نرخ رشد ناپايداري مي شود. با افزايش گراديان چگالي پلاسما (در η<0.6) و در نظر گرفتن پارامتر برخورد، نرخ رشد ناپايداري براي قطبش دايروي افزايش مي يابد، درحاليكه، در قطبش خطي، اين پارامتر تمايل به ثابت نگه داشتن ناپايداري در انتهاي مسير باريكه در هدف را دارد. با افزايش آثار كوانتومي، ناهمسانگردي در فضاي فاز بيشتر شده و نرخ رشد ناپايداري كاهش مي يابد. نرخ رشد ناپايداري ويبل در حد طول موج هاي بلند، 29 درصد بيشتر از نرخ رشد ناپايداري ويبل در حد طول موج هاي كوتاه است. همچنين، در اين رساله مرحله اشباع غيرخطي ناپايداري ويبل و آشفتگي ويسكوزيته كه يكي از عوامل اصلي ايجاد و يا تشديد ناپايداري هيدروديناميكي ريلي- تيلور (يكي از مخرب ترين ناپايداري ها در همجوشي) است نيز مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهد كه مقدار تغييرات ويسكوزيته بدليل مكانيسم انتقال نابهنجار ناشي از ناپايداري ويبل غيرخطي حدود3-10 برابر مقدار كلاسيكي آن است.

۱۳۹۸/۱/۱۷

51694