УТВЕРЖДАЮ

Зам. Директора ГНЦ ИФВЭ

____________ Солдатов А.П.

«____» «___________» 2007г.

СОГЛАСОВАНО

Начальник ОРИ

____________ Пелешко В.Н.

«____» «___________» 2007г.

Технико-математическое задание

на расчет термоядерного энерговыделения

В Z-пинчевом твэле при его импульсном облучении дейтонами

с энергией 17 МэВ/нуклон от И100 У-70 ИФВЭ  в течение 900нс

Протвино

2007

I. Цель работы. В настоящее время в ИФВЭ обсуждается возможность использования дейтонного пучка И100 У-70 в рамках программы управляемого термоядерного синтеза для решения в ближайшем будущем энергетической проблемы для всего человечества. Для этого предполагается для начала смакетировать и испытать в ИФВЭ Z-пинчевый твэл изначально с высоким (~50атм) давлением дейтерия, в котором при помощи сильноточного ГИН формируется пинчевый канал (толстая и разогретая мишень), который «поджигается» дейтонным пучком от И100 в течение ~900нс.

II. Математический расчет термоядерного энерговыделения в Z-пинчевом твэле. Для определения оптимальных параметров Z-пинчевого твэла ИФВЭ таких, как длина пинчевого канала и его диаметр, исходное начальное давление дейтерия, необходимая интенсивность дейтонного пучка и электротехнических параметров ГИН, необходимо произвести компьютерные расчеты. Для первоначального этапа моделирования предлагаются параметры, определенные пока по научным публикациям, а именно (см. приложение 1):

1. Рабочий диаметр пинча – 30мм;
2. Длина пинча - 150мм (15см);
3. Время существования пинча - 900нс;
4. Плотность вещества за диаметром пинча нулевая;
5. Энергии Тd  и Те пока предположены нулевыми;
6. Магнитное поле ~2МГс вокруг пинча (периферия) пока не учитывается;
7. Энергия пучка дейтонов 30МэВ (4МэВ на мембрану);
8. Область начального взаимодействия D-пучка  ~сфера 3 мм (развитие ядерного каскада) в центре пинча;
9. энергетический обсчет индивидуального ядерного каскада каждого вошедшего в пинч дейтона И100 при токе 10 мА, т.е. за 900нс – 7х10¹¹ дейтонов И100;
10. Накопление гистограммы энерговыделения в канале пинча на один дейтон И100;
11. Накопление гистограммы длин «ядерных веток» дейтонов 30МэВ-ных, т.е. по Z-координате (длине Z-пинча);
12. Дополнительная или возникающая в процессе расчетов информация будет представлена Мещанином А.П. (тел.15363, зд.7, комн.322).

Техническое задание составили:

Мещанин А.П.

Садовский А.С.

Семенов В.К.