Cílem přednášky je seznámit studenty s fyzikálními procesy, na nichž je založen princip inerciální fúze, s jednotlivými fázemi probíhajícími při zapálení této fúze, s problémy, které úspěšnou realizaci inerciální fúze komplikují a s postupy navrženými pro řešení těchto problémů. Přednáška rovněž představuje nové významné projekty v oblasti inerciální fúze a seznamuje s koncepcí případných budoucích fúzních reaktorů.
Fyzika inerciální fúze
Kód: | FIF |
Www: | http://pi.fjfi.cvut.cz/html/joomla/index.php/en/vyuka/fyzika-inercialni-fuze |
Hodiny: |
|
Obsah přednášky
- Energetická bilance země, možnosti výroby energie, skleníkový jev,termojaderná fúze
- Možnosti iniciace fúze, mionová katalýza versus vysoká teplota, Lawsonovo kritérium
- Princip inerciální fúze (ICF), energetický zisk, nutnost komprese paliva, přímá a nepřímá ICF, inerciální fúze pro výrobu energie (IFE)
- Slupkový terč, aspektní poměr, ablační urychlení slupky, rázová vlna, sférická kumulace
- Hydrodynamické nestability, imprint
- Interakce laserových svazků s terči, šíření laserových svazků v koróně terčů, absorpce laseru, homogenizace laserových svazků, parametrické nestability, stimulovaný Brillouinův a Ramanův rozptyl
- Transport energie v terči, elektronová tepelná vodivost, radiační transport
- Termojaderná jiskra, vlna termojaderného hoření, indukovaná magnetická pole, kinetika částic
- Schéma rychlého zapálení ICF, interakce subpikosekundových laserových pulsů s terči
- Výroba terčů pro ICF, speciální vrstvy v terčích, kryogenní terče
- Interakce intenzivních iontových svazků s terči
- Koncepce energetických reaktorů pro IFE, výroba tritia, ochrana první stěny
- Přednosti a problémy jednotlivých driverů pro IFE
- Fyzika vysokých hustot energie, silně vázané plazma, stavová rovnice při vysokých tlacích, laboratorní astrofyzika
- Další aplikace-laserové plazma - rentgenové lasery a zdroje, urychlování elektronů a iontů
Studijní materiály
- S. Atzeni, J. Meyer-ter-Vehn, The Physics of Inertial Fusion: Beam Plasma Interaction, Hydrodynamics, Hot Dense Matter, Oxford Univ. Press, Oxforf 2004.
- S. Eliezer, The Interaction of High/Power Lasers with Plasmas, Institute of Physics Publishing, Bristol 2002.
- W.L. Kruer, The Physics of Laser-Plasma Interactions. Addison-Wesley, New York, 1988.