Gasdynamic and kinetic stages of the gas Z-pinch

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Acesso é pago ou somente para assinantes

Resumo

A phenomenological gasdynamic model of the compression of the gas Z-pinch neck through whose ends the plasma flows out at a high velocity was considered. Calculations showed that in this process, conditions are created under which the relaxation of the ion plasma component is delayed compared to the macroscopic compression dynamics. Therefore, the description of the Z-pinches at their maximum compression stage has to account for the ion kinetics. This approach can explain the mechanism of the ion acceleration to high energies as well as the high intensity of the neutron radiation at the final stage of the neck compression.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

A. Frolov

Bauman Moscow State Technical University

Autor responsável pela correspondência
Email: frolovayu@bmstu.ru
Rússia, Moscow, 105005

V. Vikhrev

National Research Centre Kurchatov Institute

Email: vikhrev@mail.ru
Rússia, Moscow, 123182

A. Chirkov

Bauman Moscow State Technical University

Email: frolovayu@bmstu.ru
Rússia, Moscow, 105005

Bibliografia

  1. Вихрев В.В., Иванов В.В., Розанова Г.А. // Физика плазмы. 1989. Т. 15. № 1. С. 77.
  2. Вихрев В.В., Королев В.Д. // Физика плазмы. 2007. Т. 33. № 5. C. 397.
  3. Бакшаев Ю.Л., Брызгунов В.А., Вихрев В.В., Волобуев И.В., Данько С.А., Казаков Е.Д., Королев В.Д., Клир Д., Мироненко-Маренков А.Д., Пименов В.Г., Смирнова Е.А., Устроев Г.И. // Физика плазмы. 2014. Т. 40. № 6. С. 516.
  4. Гаранин С.Ф., Долинский В.Ю., Макеев Н.Г., Мамышев В.И., Маслов В.В. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. № 10. С. 890.
  5. Петров Д.П., Филиппов Н.В., Филиппова Т.И., Храбров В.А. // Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций. 1958. Т. 4. С. 170.
  6. Трубников Б.А. // Письма в ЖЭТФ. 1985. Т. 42. Вып. 8. С. 317.
  7. Kubes P., Paduch M., Sadowski M.J., Cikhardt J., Cikhardtova B., Klir D., Kravarik J., Kwiatkowski R., Munzar V., Rezac K.,Skladnik-Sadowska E., Szymaszek A., Tomaszewski K., Zaloga D., Zielinska E. // Phys. Plasmas. 2019. V. 26. P. 032702.
  8. Belyaeva I.F. // Nuclear Fusion. 1980. V. 20. № 8. P. 1037.
  9. Баронова Е.О., Башутин О.А., Вихрев В.В., Вовченко Е.Д., Додулад Э.И., Елисеев С.П., Крауз В.И., Мироненко-Маренков А.Д., Никулин В.Я., Раевский И.Ф., Савелов А.С., Саранцев С.А., Силин П.В., Степаненко А.М., Какутина Ю.А., Душина Л.А. // Физика плазмы. 2012. Т. 38. № 9. С. 815.
  10. Свирский Э.Б. // Журнал технической физики. 2018. Т. 88. Вып. 1. С. 15.
  11. Фролов А.Ю., Дружинина О.В., Чирков А.Ю. // Электромагнитные волны и электронные системы. 2021. Т. 26. № 5. С. 5.
  12. Чирков А.Ю., Морхова Е.А., Фролов А.Ю. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. № 10. С. 962.
  13. Никулин В.Я., Старцев С.А., Цыбенко С.П. // Инновационная наука. 2015. № 7. С. 14.
  14. Дулатов А.К., Лемешко Б.Д., Михайлов Ю.В., Прокуратов И.А., Селифанов А.Н. // Физика плазмы. 2014. Т. 40. № 11. C. 1016.
  15. Грабовский Е.В., Грибов А.Н., Крылов М.К., Ефремов Н.М., Ильичева М.В., Лотоцкий А.П., Лаухин Я.Н., Сулимин Ю.Н., Панфилов Д.Г., Предкова Е.И., Шишлов А.О., Хомутинников Г.Н., Фролов А.Ю., Додулад Э.И., Школьников Э.Я., Вихрев В.В., Лукин В.В. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2022. Т. 45. Вып. 1. С. 119.
  16. Гуреев К.Г. // Физика плазмы. 1979. Т. 5. № 6. С. 1223.
  17. Вихрев В.В. // Физика плазмы. 1977. Т. 3. № 5. С. 981.
  18. Базденков С.В., Вихрев В.В. // Физика плазмы. Т. 1. № 3. С. 451.
  19. Miyamoto K. Plasma Physics for Controlled Fusion. Berlin, Heidelberg: Springer, 2016.
  20. Никулин В.Я., Полухин С.Н. // Физика плазмы. 2007. Т. 33. № 4. С. 304.
  21. Будкер Г.И. Физика плазмы и проблема управляемых термоядерных реакций. Т. 1. 1958.
  22. Шлютер А. Управляемые термоядерные реакции. Schlüter A. Der Gyro-Relaxations-Effekt // Zeitschrift für Naturforschung. 1957. V. 12a. № 10. P. 822–825. https://doi.org/10.1515/zna-1957-1009 1960

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Constriction diagram: 1 – undisturbed medium, 2 – TPO.

Baixar (5KB)
Metadados
3. Fig. 2. Dependence of the coordinates of the outer (1, 3, 5) and inner (2, 4, 6) boundaries of the TPO on time at different initial concentrations: 1, 2 – n0; 3, 4 – 2n0; 5, 6 – 4n0.

Baixar (10KB)
Metadados
4. Fig. 3. Dependence of the outer 1 and inner 2 boundaries of the TPO on time at concentration n0.

Baixar (9KB)
Metadados
5. Fig. 4. Dependences of the velocities of the outer V (1) and inner Vs (2) boundaries of the TPO at n0.

Baixar (9KB)
Metadados
6. Fig. 5. Dependence of the dimensionless plasma density in the TPO on time at initial densities: 1 – n0, 2 – 2n0, 3 – 4n0.

Baixar (9KB)
Metadados
7. Fig. 6. Dependence of the dimensionless linear plasma density in the TPO on time at initial densities: 1 – n0, 2 – 2n0, 3 – 4n0.

Baixar (10KB)
Metadados
8. Fig. 7. Dependences of the dimensionless plasma temperature in the TPO on time at initial densities: 1 – n0, 2 – 2n0, 3 – 4n0.

Baixar (8KB)
Metadados
9. Fig. 8. Dependence of the plasma temperature in the TPO at the initial density n0 near the singularity.

Baixar (8KB)
Metadados
10. Fig. 9. Flight time τp (1, 2) and ion-ion collision time τii (3, 4) for ions with energy (1, 3) and 10 (2, 4) at initial densities: (a) – n0; (b) – 2n0; (c) – 4n0.

Baixar (29KB)
Metadados
11. Fig. 10. Linear ohmic resistance at initial density n0.

Baixar (8KB)
Metadados
12. Fig. 11. Electric fields in the constriction at the initial density n0: 1 – Dreiser field EDr, 2 – ohmic field ER.

Baixar (9KB)
Metadados
13. Fig. 12. Work of the pressure forces of the magnetic field MH (1) and the electric field MD (2) at the initial density n0.

Baixar (10KB)
Metadados
14. Fig. 13. Dependences of the coordinates of the outer (1, 3, 5) and inner (2, 4, 6) boundaries of the TPO on time at currents I0 (1, 2), 1.5I0 (3, 4) and 2I0 (5, 6).

Baixar (10KB)
Metadados
15. Fig. 14. Dependences of the coordinates of the outer (1) and inner (2) boundaries of the TPO on time at an initial density of 4n0.

Baixar (9KB)
Metadados
16. Fig. 15. Flight time τp (1, 2) and ion-ion collision time τii (3, 4) for ions with energy (1, 3) and 10 (2, 4). Initial density 4n0, current 2I0.

Baixar (9KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024