Моделирование и анализ теплофизических процессов D-3 He термоядерной плазмы обращенной магнитной конфигурации
Диссертация
В настоящее время в международном научном сообществе можно выделить лишь несколько институтов, занимающихся исследованием альтернативных топлив. В частности, изучением DНе плазмы занимаются три центра: МГТУ им. Н. Э. Баумана, National Institute for Fusion Science (Нагойя, Япония), University of Wisconsin (Мэдисон, США). Кроме того, группа МГТУ им. Баумана имеет связи с научно-исследовательскими… Читать ещё >
Список литературы
- Арцимович JI.A. Управляемые термоядерные реакции. М.: Физматгиз, 1961.-467 с.
- Головин И.Н. Малорадиоактивный управляемый термоядерный синтез (реакторы с D- Не). Москва: ЦНИИатоминформ, 1989. — 48 с. (Препринт ИАЭ № 4885/8).
- Wittenberg L.J., Santarius J.F., Kulcinski G.L. Lunar source of 3He for commercial fusion power// Fusion Technol. 1986. — V. 10. — P. 167−178.
- Tuszewski M. Field reversed configurations // Nucl. Fusion. 1988. — V. 28, № 11.-P. 2033−2092.
- Kernbichler W. Operational parameters for D- He in field-reversed configurations // Fusion Technol. 1992. — V. 21. — P. 2297−2306.
- D-3He burning, second stability region, and the Ignitor experiment / B. Coppi, P. Detragiache, S. Migliuolo, M. Nassi, B. Rogers // Fusion Technol. 1994. — V. 25.-P. 353−367.
- Systems analysis in support of the selection of the ARIES-RS design point / C.G. Bathke and the ARIES team // Fusion Eng. and Design. 1997. — V. 38. — P. 5974.
- Summary of APOLLO, a D-3He tokamak reactor design / G.L. Kulcinski, G.A. Emmert, J.P. Blanchard et al. // Fusion Technol. 1992. — V. 21. — P. 2292−2315.
- Conceptual design of D-3He FRC reactor ARTEMIS / H. Momota, A. Ishida, Y. Kohzaki et al. // Fusion Technol. 1992. — V. 21. — P. 2307−2323.
- Куртмуллаев P.X., Малютин А. И., Семенов B.H. Компактный тор // Итоги науки и техники. Физика плазмы. М.: ВИНИТИ, 1985. — Т. 7. — С. 80−135.
- FRC 2001: A white paper on FRC development in the next five years / L.C. Steinhauer, D.C. Barnes, M. Binderbauer et al. // Fusion Technol. 1996. — V. 30. -P. 116−126.
- Hoffman A.L. An ideal compact fusion reactor based on a field-reversed configuration // Fusion Technol. 1996. — V. 30. — P. 1367−1371.
- Could advanced fusion fuels be used with today’s technology? / J.F. Santarius, G.L. Kulcinski, L.A. El-Guebaly, and H.Y. Khater // Journal of Fusion Energy. -1998.-V. 17.-P. 33−40.
- Final report.: Report of the 1992 fusion panel / EPRI. Director R.L. Hirsch. TR-1 011 649. -EPRI, 1992.
- Golovin I.N., Khvesyuk V.I., Semeonov D.V. Plasma kinetic analysis of a D-3He tandem mirror reactor with ash pumping // Fusion Technol. 1995. — V. 27. -P. 402−405.
- Classical limiting values of energy production in the D- He plasma of an ambipolar reactor / V.I. Khvesyuk, N.V. Shabrov, D.V. Semeonov et al. // Fusion Technol. 1995. — V. 27. — P. 406−410.
- Хвесюк В.И., Чирков А. Ю. Производство энергии в амбиполярных5реакторах с D-T, D- Не и D-D топливными циклами // Письма в ЖТФ. -2000.-Т. 26.-С. 61−66.
- Chirkov A.Yu., Khvesyuk V.I. Analysis of D-3He/catalyzed D-D plasma as a source of fusion power // Fusion Technol. 2001. — V. 39 (IT). — P. 406−409.
- Димов Г. И. Амбиполярная ловушка: экспериментальные результаты, проблемы и перспективы // Физика плазмы. 1997. — Т. 23. — С. 883−908.
- Experimental study of potential confinement of ICRF-heated plasma in Gamma 10 / K. Yatsu, L.G. Bruskin, T. Cho et al. // J. of Plasma and Fusion Research. 1998. — V. 74, № 8. — P. 844−849.
- Божокин C.B. Об удержании альфа-частиц в установках типа компактный тор// Физика плазмы. 1986. — Т. 12. — С. 1292−1297.
- Hoffman A.L. Flux buildup in field reversed configurations using rotating magnetic fields // Phys. Plasmas. 1998. — V. 5. — P. 979−988.
- Cost assessment of a generic magnetic fusion reactor / J. Sheffield, R.A. Dory, S.M. Cohn et al. // Fusion Technol. -1986. V. 9. — P. 199−249.
- Hill M.J. On a spherical vortex // Philos. Trans. R. Soc. Ser. A. 1894. — Pt. l, C/XXXV.-P. 213−245.
- Steinhauer L.C. Improved analytic equilibrium for a field-reversed configuration //Phys. Fluids. 1990. — V. В 2, № 12. — P. 3081−3085.
- Kinetic tilting stability of field-reversed configurations / D C. Barnes, J.L. Schwarzmeier, H.R. Lewis, C.E. Seyler // Phys. Fluids. 1986. — V. 29. — P. 26 162 633.
- Hoh F.C. Simple picture of the finite Larmor radius stabilization effect // Research Notes. 1963. — V. 10.-P. 1359.
- Steinhauer L.C., Ishida A. Relaxation of a two-species magnetofluid and application to finite-beta flowing plasmas // Phys. Plasmas. 1998. — V. 5, № 7.- P. 2609−2622.
- Study of driven magnetic reconnection in a laboratory plasma / M. Yamada, H. Ji, S. Hsu et al. //Phys. Plasmas. 1997. — V. 4. — P. 1936−1943.
- The large-s field-reversed configuration experiment / A.L. Hoffman, L.N. Carey, E.A. Crawford et al. // Fusion Technol. 1993. — V. 23. — P. 185−194.
- Шкаровский И., Джонстон Т., Бачинский М. Кинетика частиц плазмы. М.: Атомиздат, 1969. — 305 с.
- Путвинский С.В. Альфа частицы в токамаке // Вопросы теории плазмы /Под ред. Б. Б. Кадомцева (М.). — 1990. — Вып. 18. — С. 209 — 315.
- Deng B.Q., Emmert G.A. Fast ion pressure in fusion plasmas. Madison, 1987.- 15 c. (Preprint Fusion Technology Institute, University of Wisconsin № UWFDM-718).
- Feldbacher R. Nuclear reaction cross sections and reactivity parameter library and files. Vienna: IAEA, 1987. — 148 c.
- Bosch H.-S., Hale G.M. Improved formulas for fusion cross-sections and thermal reactivities // Nucl. Fusion. 1992. — V. 32, № 4. — P. 213−231.
- Hoffman A.L., Slough J.T. Field reversed configuration lifetime scaling based on measurements from the large s experiment // Nucl. Fusion. 1993. — V. 33. -P. 27−38.
- Svensson R. Electron-positron pair equilibria in relativistic plasmas // Astro. Phys. J. -1982. V. 258. — P. 335−348.
- Хвесюк В.И., Чирков А. Ю., Рыжков C.B. Радиационные потери из плазмы с учетом релятивизма и квантовых эффектов // Вторая Российская Национальная Конференция по Теплообмену.: Труды. Москва, 1998. — Т. 6. -С. 382−385.
- McNally Jr.J.R. Physics of fusion fuel cycles // Nuclear Technology/ Fusion. -1982.-V. 2.-P. 9−28.
- Kukushkin A.B. Heat transport by cyclotron waves in plasmas with strong magnetic field and highly reflecting walls // Conf. IAEA CN-56/D-l-5-l®.: Proc. Vienna: IAEA, 1992. — C. 415−424.
- Berk H.L., Momota H., Tajima T. Plasma current sustained by fusion charged particles in a field-reversed configuration // Phys. Fluids. 1987. — V. 30. -P. 3548−3565.
- Tamor S. Extension of Trubnikov’s radiation loss formula to relativistic temperatures //Nucl. Fusion. 1983. — V. 23, № 12. — P. 1704−1708.
- Трубников Б.А. Универсальный коэффициент выхода циклотронного излучения из плазменных конфигураций // Вопросы теории плазмы / Под ред. Б. Б. Кадомцева (М.). 1973. — Вып. 7. — С. 274−303.
- Krivosheev M.V., Litunovsky V.N. Compact D- He fueled fusion reactor based on an FRC // Trans, of Fusion Technol. 1995. — V. 27. — P. 337−340.
- Experimental evidence of improved confinement in a high-beta field-reversed configuration plasma by neutral beam injection / T. Asai, Y. Suzuki, T. Yoneda et al. // Phys. Plasmas. 2000. — V. 7, № 6. — P. 2294−2297.
- Stambaugh R. The spherical tokamak path to fusion power I I Fusion Technol.- 1998. -V. 33. P. 17−42.
- Finn J.M. Stochastic behavior of particle orbits in field reversed geometries // Plasma Phys. 1979. — V. 21. — P. 405−432.
- Auerbach S.P., Condit W.C. Classical diffusion in a field-reversed mirror // Nucl. Fusion. 1981. — V. 21, №. 8. — P. 927−942.
- Finn J.M., Sudan R.N. Field-reversed configurations with a component of energetic particles //Nucl. Fusion. 1982. — V. 22, № 11. — P. 1443−1517.
- Kim J.-S., Cary J.R. Charged particle motion near a linear magnetic null // Phys. Fluids. 1983. — V. 26, № 8. — P. 2167−2175.
- Хвесюк В.И., Хвесюк А. В., Ляхов А. Н. Глобальные стохастические частицы в ловушке с обращенной магнитной конфигурацией // Письма в ЖТФ.- 1997.-Т. 23,№ 11.-С. 37−39.
- Post R.F., Brandenburg J.E. Analytical field-reversed equilibria derived from self-consistent particle orbits Part I // Nucl. Fusion. — 1981. — V. 21, № 12. -P. 1633−1642.
- Collisionless pitch angle scattering of plasma ions at the edge region of a field-reversed configuration / T. Takahashi, Y. Tomita, H. Momota, N.V. Shabrov // Phys. Plasmas. 1997. — V. 4, № 12. — P. 4301−4308.
- Заславский Г. М., Сагдеев P.X. Введение в нелинейную физику. От маятника до нелинейности и хаоса М.: Наука, 1988. — 389 с.
- Lewins J.D. Conservation of angular momentum in a varying magnetic field // Fusion Technol. 1998. — V. 34. — P. 241−254.
- О’Neil T.M. Trapped plasmas with a single sign of charge // Physics Today.- 1999.-V. 2.-P. 24−30.
- Wang M.Y., Miley G.H. Particle orbits in field-reversed mirrors // Nucl. Fusion.- 1979.-V. 19, № 1. P. 39−49.
- Wang M. Y., Miley G.H. Particle-confinement criteria for axisymmetric field-reversed magnetic configurations 11 Nucl. Fusion. 1984. — V: 24, № 8. — P. 10 291 038.
- Hsiao M.-Y., Miley G.H. Velocity-space particle loss in field-reversed configurations // Phys. Fluids. 1985. — V. 28, № 5. — P. 1440−1449.
- Tuszewski M., Linford R.K. Particle transport in field-reversed configurations // Phys. Fluids. 1982. — V. 25, № 5. — P. 765−776.
- Manfredi G., Dendy R.O. Test-particle transport in strong electrostatic drift turbulence with finite larmor radius effects // Phys. Rev. Lett. 1996. — V. 76, № 23.-P. 4360−4363.
- Krall N.A. The effect of low-frequency turbulence on flux, particle, and energy confinement in a field-reversed configuration // Phys. Fluids. 1989. — V. B, № 9.-P. 1811−1817.
- Sobehart J.R., Farengo R. Low-frequency drift dissipative modes in field-reversed configurations //Phys. Fluids. 1990. — V. B 2, № 12. -P. 3206−3208.
- Measurement of magnetic field fluctuation in a field-reversed-configuration plasma / S. Okada, S. Ueki, H Himura et al. // Trans, of Fusion Technol. 1995. -V. 27.-P. 341−344.
- Steinhauer L.C. FRC data digest // U.S.-Japan Workshop on Compact Toroids.: Proc. Niigata, 1996. — P. 111−114.
- Confinement and stability of plasmas in a field-reversed configuration / J.T. Slough, A.L. Hoffman, L.C. Steinhauer et al. // Phys. Rev. Lett. 1992. — V. 69, № 15. — P. 2212−2215.
- Miley G.H. Compact tori for alternate fuel fusion // Nucl. Instrum. Methods. 1983.-V. 207.-P. 111−120.
- Krall N.A. Low-frequency stability for field reversed configuration parameters // Phys. Fluids. 1987. — V. 30, № 3. — P. 878−883.
- Khvesyuk V.I., Chirkov A.Yu. Stochastic drift wave model for anomalous transport in tandem mirror and FRC // Fusion Technol. 2001. — V. 39 (IT). -P. 398−401.
- Naitou H., Kamimura Т., Dawson J.M. Kinetic effects on the convective plasma diffusion and the heat transport // J. Phys. Soc. Jpn. 1979. — V. 46, № 1. — P. 258 265.
- Hsiao M.-Y., Chiang P.R. Effects of velocity-space particle loss in field-reversed configurations // Phys. Fluids. 1990. — V. 2, № 1. — P. 106−114.
- Stickforth J. Zur theorie der bremsstrahlung in plasmen hoher temperatur // Z. Physik. -1961. V. 164. — P. 1−20.
- Maxon M.S., Corman E.G. Electron-electron bremsstrahlung from a quantum plasma (z=l) // Phys. Rev. 1967. — V. 163, № 1. — P. 156−162.
- Maxon S. Bremsstrahlung rate and spectra from a hot gas (z=l) // Phys. Rev. A.- 1972. V. 5, № 4. — P. 1630−1633.
- Haug E. Bremsstrahlung and pair production in the field of free electrons // Z. Naturforsch. 1975. — V. 30 a. — P. 1099−1113.
- Haug E. Electron-electron bremsstrahlung in a hot plasma IIZ. Naturforsch.- 1975.-V. 30 a.-P. 1546−1552.
- Greene J. Bremsstrahlung from a maxwellian gas 7/ Astrophys. J. 1959.- V. 130. P. 693−701.
- Lamoureux M., Avdonina M. Bremsstrahlung in hot plasmas with partially ionized atoms // Phys. Rev. E. 1997. — V. 55, № 1. — P. 912−926.
- Hirano K. Ignition of deuterium based fuel cycles in a high beta system.- Nagoya, 1987. 63 p. (Preprint Institute of Plasma Physics, Nagoya University № IPPJ-810).
- Rider Т.Н. A general critique of inertial-electrostatic confinement fusion systems // Phys. Plasmas. 1995. — V. 2, № 6. — P. 1853−1871.
- Кукушкин А.Б., Коган В. И. Некоторые параметры бор-протонной плазмы // Физика плазмы. 1979. — Т. 5. — С. 1264−1270.
- Ахиезер А.И., Берестецкий В. Б. Квантовая электродинамика. М.: Наука, 1981.-357 с.
- Elwert G. // Ann. Phys. 1939. — V. 34. — P. 178−193.
- Зельдович Я.Б., Райзер Ю. П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Наука, 1966. — 423 с.
- Бекефи Дж. Радиационные процессы в плазме. М.: Мир, 1971. — 437 с.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. М.: Наука, 1989. Т. 5: Статистическая физика. — 637 с.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. М.: Наука, 1989. Т. 2: Теория поля. — 509 с.
- Monkhorst H.J. Relativistic bremsstrahlung. Gainesville, 1998. — 9 с. (Preprint University of Florida № 884).
- Moir R.W. Liquid first walls for magnetic fusion energy configurations // Nuclear Fusion. 1997. — V. 37. — P. 557−566.
- Chirkov A.Yu., Khvesyuk V.I., Ryzhkov S.V. Modified open systems for low radioactive fusion reactors // Fusion Technol. 1999. — V. 35 (IT). — P. 393−397.л
- Thompson H.E. Cost of He from the Moon // Second Wisconsin Symposium on Helium-3 and Fusion Power.: Proc. Madison, Wisconsin, 1993. — P. 159−172.
- Валяев Б.М. Углеводородная дегазация земли и генезис нефтегазовых месторождений // Геология нефти и газа. 1997. — № 9. — С. 30−37.
- Self-ignition of an advanced fuel field-reversed configuration reactor by fusion product heating / M. Ohnishi, S. Ohi, M. Okamoto et al. // Fusion Technol. 1987.-V. 12.-P. 249−256.
- Хвесюк В.И., Чирков А. Ю. Параметры горения топлива на основе дейтерия в амбиполярном реакторе // ВАНТ. 1999. — № 2. — С. 82−88.
- Santarius J.F., Emmert G.A., Khater H.Y. et al. Field-reversed configuration power plant critical issues. Madison, 1998. — 5 c. (Preprint Fusion Technology Institute, University of Wisconsin №> UWFDM-1084).л
- Systems analysis of a D- He field-reversed configuration power plant / S. V. Ryzhkov, J.F. Santarius, G.A. Emmert, C.N. Nguyen, and L.C. Steinhauer // (in preparation). 2001.
- Семенов Д.В. Кинетический анализ энергетического баланса D-3He термоядерной плазмы: Дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. -Москва, 1996. 122 с.
- Khvesyuk V.I., Shabrov N.V., Lyakhov A.N. Selective ion pumping from a mirror trap // Intern. Conf. on Open Plasma Confinement Systems for Fusion.: Proc. Novosibirsk, 1993. — P. 245−253.
- Волосов В.И. Асимметричная центробежная магнитная ловушка // Физика плазмы. 1997. — Т. 23, № 9. — С. 811−815.
- Kernbichler W. Field-reversed configurations an option for fusion? // Fusion Technol. -1991. — V. 20. — P. 863−867.
- Головин И.Н., Кадомцев Б. Б. Состояние и перспективы управляемого термоядерного синтеза. Москва, 1996. — 37 с. (Препринт РНЦ-Курчатовский Институт).•з
- Хвесюк В.И., Чирков А. Ю. Кинетика и баланс мощностей D-He термоядерного топливного цикла // Вестник МГТУ. 1999. — Т. 3, № 2. -С. 91−102.
- Santarius J.F., Mogahed Е.А., Emmert G.A. et al. Final report for the field-reversed configuration power plant critical-issue scoping study. Madison, 2000. — 72 c. (Preprint Fusion Technology Institute, University of Wisconsin № UWFDM-1129).
- D-3He field reversed configuration fusion power plant / V.I. Khvesyuk, S.V. Ryzhkov, J.F. Santarius et al. // Fusion Technol. 2001. — V. 39 (IT). — P. 410 413.