Моделювання кінетичних процесів та оптичних і нейтронних властивостей запиленої плазми благородних газів при збудженні продуктами поділу ядер

Автор(и)

  • А.П. Будник Об'єднаний інститут високих температур Російської академії Наук
  • Л.В. Депутатова Об'єднаний інститут високих температур Російської академії Наук
  • В.Е. Фортов Об'єднаний інститут високих температур Російської академії Наук
  • В.П. Лунєв Об'єднаний інститут високих температур Російської академії Наук
  • В.І. Владимиров Об'єднаний інститут високих температур Російської академії Наук

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe56.12.1260

Ключові слова:

-

Анотація

Розроблено модель кінетичних процесів у ядерно-збуджуючій плазмі інертних газів, що має нанокластери урану. Таку  пилову плазму подано найбільш перспективним активним лазерним середовищем у технології прямого перетворення ядерної енергії у когерентне електромагнітне випромінювання. Розглянуто процес формування квазістаціонарних станів плазми, запиленої нанокластерами урану. За допомогою розробленої математичної моделі кінетичних процесів в аргон-ксеноновій плазмі, що збуджується осколками поділу урану, вивчено вплив нанокластерів урану на генераційні характеристики цього середовища. Кінетична модель складається з еволюційних рівнянь для функції розподілу електронів за швидкостями і для концентрацій різних компонентів плазми, враховуючи пилові частинки урану з різними зарядами. У моделі аргон-ксенонової плазми враховується 44 компоненти плазми та 507 плазмохімічних реакцій. Розроблено метод числового обчислення і створено комплекс програм для моделювання кінетичних процесів у ядерно-збуджуючій плазмі
інертних газів з урахуванням впливу на ці процеси нанокластерів. Проведено самоузгоджене математичне моделювання кінетичних процесів у газі, що збуджується осколками поділу урану з урахуванням впливу на ці процеси пилових частинок. Задачу взаємозв'язку нейтронного випромінювання з газовим середовищем, що має частинки урану, розв'язували методом Монте-Карло за допомогою програми MCNP-5. Перерізи нейтронних реакцій, необхідні для проведення розрахунків, взято із бібліотеки нейтронних даних ENDF/b-VI. Послаблення електромагнітного випромінювання урановими частинками обчислено за теорією Мі для різної довжини хвилі і частинок різних розмірів. Комплексні коефіцієнти заломлення металічного урану виявляли згідно з експериментальними даними і теоретичними оцінками.

Посилання

V.E. Fortov, A.P. Nefedov, V.I. Vladimirov, L.V. Deputatova, A.P. Budnik, A.V. Khudyakov, and V.A. Rykov, Phys. Lett. A 284, 118 (2001).

https://doi.org/10.1016/S0375-9601(01)00280-8

V.E. Fortov, V.A. Rykov, A.P. Budnik, V.S. Filinov, L.V. Deputatova, K.V. Rykov, V.I. Vladimirov V.I. Molotkov, A.V. Zrodnikov, and P.P. Dyachenko, Phys. Lett. A 351, 296 (2006).

https://doi.org/10.1016/j.physleta.2005.11.020

A.P. Budnik, V.A. Kosarev, and V.P. Lunev, in Proc. of the IV Int. Confer. on Physics of Nuclear Pumped Lasers and Pulse Reactors (IPPE, Obninsk, 2007).

X5-Monte Carlo Team, Report LA-UR-03-1987, Los Alamos, April 2003.

P.F. Rose, BNL-NCS-17541, Brookhaven National Laboratory, October 1991.

A. Faldt and P.O. Nilsson, J. of Phys. F: Met. Phys. 10, 2573 (1980).

https://doi.org/10.1088/0305-4608/10/11/028

B.M. Smirnov, Aerosols in Gas and Plasma (IVTAN, Moscow, 1990) (in Russian).

Downloads

Опубліковано

2022-02-02

Як цитувати

Будник A., Депутатова L., Фортов V., Лунєв V., & Владимиров V. (2022). Моделювання кінетичних процесів та оптичних і нейтронних властивостей запиленої плазми благородних газів при збудженні продуктами поділу ядер. Український фізичний журнал, 56(12), 1260. https://doi.org/10.15407/ujpe56.12.1260

Номер

Розділ

Плазма і гази

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають