Effects of beryllium mixing on α-heating in hot dense deuterium-tritium plasmas
Abstract
\alpha加热可维持等离子体自持燃烧,在聚变研究中备受关注.在惯性约束聚变(ICF)中,氘氚(DT)燃料可能混入杂质粒子,影响反应效率.本文通过计算\alpha粒子输运的电子-离子能量分配因子及射程,探讨铍(Be)与燃料混合对\alpha加热的影响.本研究取混合物密度为4.15\\mathrmg/cm^3和415.0\\mathrmg/cm^3,讨论了离子和电子温度从0.1 keV变化至100.0 keV的情况.计算中假设所有等离子体组分均处在热力学平衡态且温度相等,同时DT和Be离子完全电离.混合物中各成分的分密度由平均原子模型获得.研究发现,Be离子的混合会降低DT离子的能量分配因子,当混合度达到0.05时降幅可超过10%,同时导致高温下电子能量分配因子缓慢减小.Be离子相较于DT离子更易被加热.另外,Be混合在多数情况下会缩短\alpha粒子的射程.与金(Au)离子的混合相比,Be混合对DT离子的能量分配因子及\alpha粒子的射程影响更小.这些差异主要源于两者在电荷态、质量、平均原子模型中电子的屏蔽效应以及束缚电子状态方面的不同.本研究的计算数据可为ICF靶丸设计提供重要参考.本文数据集可在https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00282中访问获取(审稿阶段请通过私有访问链接查看本文数据集https://www.scidb.cn/s/BbIJzm).
Fields of Study & Subjects
Laser-Plasma Interactions and Diagnostics
Magnetic confinement fusion research
Fusion and Plasma Physics Studies
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 12
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- ZH