Новости космоса и технологий. » Физика » Новое исследование рассматривает процесс генерации магнитного потока при имплозиях ICF

Новое исследование рассматривает процесс генерации магнитного потока при имплозиях ICF

Опубликовал: Admin, 27-10-2021, 23:15, Физика, 6, 0

Новое исследование рассматривает процесс генерации магнитного потока при имплозиях ICF

Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) теперь лучше понимают, насколько сильны магнитные поля при взрыве термоядерного синтеза с инерционным удержанием (ICF) в National Ignition Facility (NIF), самом мощном лазере в мире.

Исследователи описали свои выводы в статье, опубликованной в Физика плазмы с учеными LLNL Крисом Уолшем в качестве ведущего автора и Дэном Кларком в качестве соавтора.

Первичные результаты в статье показывают, что исследователи могут ожидать большей напряженности поля для более горячих взрывов, взрывов с большей асимметрией и взрывов с коротковолновой асимметрией.

Уолш объясняет, что процесс генерации магнитного поля в экспериментах ICF - так называемый эффект батареи Бирмана - это тот же процесс, который был зародышем магнитных полей во всей Вселенной.

«Эти зародышевые магнитные поля затем усиливаются эффектами динамо, чтобы дать нам силу магнитного поля, которую мы наблюдаем сегодня во Вселенной», - сказал Уолш. «Ожидаемая напряженность магнитного поля в наших имплозиях NIF (10000 Тл) в 200 миллионов раз больше, чем магнитное поле на поверхности Земли».

Поля также в 100 миллионов раз больше, чем напряженность магнитного поля Солнца. Эти значения поля достаточно велики, чтобы изменить путь электронов в плазма , которые меняют способ передачи тепла.

В документе показано, что внутри горячей точки будут короткие петли магнитного поля, которые могут повлиять на характеристики имплозий. Показано, что в горячих точках преобладают поля, возникающие во время стагнации, когда градиенты температуры и плотности максимальны. Получено масштабирование магнитного потока в горячих точках и проведено его сравнение с результатами моделирования. Это показывает, что возмущения как с большей амплитудой, так и с большим числом мод генерируют больший магнитный поток.

Модель, описанная в статье, позволяет лучше понять, какие конструкции мишеней будут подвержены магнитогидродинамическим эффектам. Модель может использоваться для определения времени, когда генерируется наибольший магнитный поток. Если генерация больше отнесена к ранним временам, тогда будет присутствовать больше петель магнитного поля с высокой модой. Горячая точка без высокомодовых возмущений во время пикового образования нейтронов может все еще содержать значительный магнитный поток в этих масштабах. Предполагая, что магнитный поток переносится с тепловым потоком, модель можно использовать для последующей обработки данных радиационной гидродинамики для оценки напряженности магнитного поля и намагниченности.

«Магнитные поля существуют в наших экспериментах NIF, но мы обычно не учитываем их при проектировании или интерпретации имплозий», - сказал Уолш. «Ожидается, что магнитные поля изменят способ охлаждения топлива, что является важным процессом для достижения значительных результатов.реакции слияния. Магнитные поля также могут увеличивать рост возмущений ».

Механизм генерации магнитного поля похож на работу батареи и был открыт Людвигом Бирманном. В случае имплозий ICF огромные градиенты давления, которые мы создаем, действуют как электрические потенциал, который управляет током, как батарея.

Работа проводилась на вычислительной системе Livermore's Quartz.

«Мы знали в течение многих лет, что на имплозию ICF могут влиять самогенерируемые магнитные поля, но количественно - сказал Кларк, который руководил этой работой в качестве руководителя рабочей группы по капсульному моделированию программы ICF. - «В течение многих лет Крис прокладывал путь в моделировании этих эффектов в ICF. аспирант и докторант Имперского колледжа в Лондоне, и теперь продолжает учиться здесь, в лаборатории ».

Кларк сказал, что для лаборатории очень важно, чтобы Уолш работал с нами напрямую.

«Поскольку последние эксперименты по имплозии подошли к порогу воспламенения с рекордными температурами горячих точек, самогенерируемые поля могут стать более важными, чем они были в прошлых экспериментах», - сказал Кларк. «Наличие средств для быстрой и эффективной оценки того, насколько большими могут быть самогенерируемые поля в конкретном имплозии, как это делает новая модель Криса, очень ценно для программы».


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии