بررسی اثر متقابل بین خاکستر هلیوم و ناخالصی ها در یک محیط پلاسمای همجوشی غیر نوترونی برای تولید انرژی پایدار

در این پژوهش اثر خاکستر هلیوم بر حالت احتراق و سوختن پلاسمای همجوشی غیر نوترونی در راکتور توکامک کروی مورد بررسی قرار گرفت. از آنجایی که حضور خاکستر هلیوم غیر قابل اجتناب است، نسبت زمان محصورسازی ذرات هلیوم به زمان محصورسازی انرژی ρ^* را به عنوان پارامتر سنجش در نظر گرفتیم. بنابراین، اثر غلظت هلیوم با استفاده از معادلات صفر-بعدی توازن توان و توازن ذرات جفت شده بر رفتار پلاسما حالت احتراق و سوختن بررسی شد. در این تحقیق، برخلاف پژوهش های قبلی ما، پلاسما را غیر آرمانی در نظر گرفتیم و غلظت ناخالصی های Be و W ثابت در نظر گرفته شد تا اثر ناخالصی های رایج در محیط پلاسمای توکامک کروی هم بررسی شود. در واقع، توابع استفاده شده برای محاسبه توان اتلاف تابشی بر حسب جدیدترین داده های اتمی و مدل تعادل تاجی و رویکردی جدید هستند. با حل عددی معادلات و رسم منحنی های هم توان به این نتیجه رسیدیم که غلظت هلیوم در حالت سوختن پلاسما بیشتر از احتراق پلاسما است و افزایش ρ^* موجب بهبود پایداری در پلاسما می شود. حاصل ضرب سه گانه در حالت سوختن برای ρ^*>4.63 و در حالت احتراق برای ρ^*>3.0 بسته می شود و امکان فعالیت اجرایی پلاسما وجود نخواهد داشت.