Семинар по аэромеханике

19.10.05 в комн. 240 в 10 ч.
А.Н. Крайко
(ЦИАМ)
ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УПРАВЛЯЕМОГО ИНЕРЦИОННОГО ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА

Аннотация

Для реализации инерционного управляемого термоядерного синтеза плотность r термоядерной мишени нужно увеличить в тысячи раз, а ее температуру T поднять до (3-10)*10**7 K. Если r0, rf, Т0 и Т f – их начальные и конечные значения, а g – показатель адиабаты вещества мишени, то при изэнтропическом сжатии Tf /Т0 = (rf /r0)**(g – 1). Отсюда при rf /r0 = 10**4 для g = 7/5 и 5/3 получим Tf /Т0 ~ 40 и 464, в то время как при начальной температуре Т0 = 300 K требуемая величина Tf /Т0 = (1-3)*10**
5. В противоположность этому при сжатии сильной ударной волной, идущей к центру (оси) симметрии и отражающейся от них, можно достичь любого повышения температуры при ограниченном сжатии. В общем случае с приближением ударной волны к центру (оси) симметрии процесс сжатия описывается автомодельным решением К. Гудерлея. Согласно ему, при сколь угодно большой среднемассовой Тf в сферически симметричном случае отношения rf /r0 = 145 и 33 для g = 7/5 и 5/3. Для обеспечения требуемых и rf, и Тf нужно к С–-характеристике, приходящей в центр сжимаемого объема одновременно с идущей туда же ударной волной, пристроить центрированную волну сжатия, т.е. найти реализующую такое сжатие траекторию границы сжимаемого объема (сферического или цилиндрического поршня). Построено решение этой газодинамической задачи, при котором требуемые сжатие и разогрев термоядерного вещества осуществляются за время, на порядки меньшее времени пробега звуковой волны по несжатой мишени.