طراحی و ساخت دستگاه هم‌جوشی هسته‌ای به روش محصورسازی الکتروستاتیکی جرمی (IECF)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

پژوهشکده فیزیک پلاسما و گداخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 51113-14399، تهران ـ ایران

چکیده

در این مقاله، به طراحی و ساخت دستگاه هم­جوشی به روش محصورسازی الکترواستاتیکی جرمی، که شار نوترونی پیوسته­ی آن به روش محصورسازی الکتروستاتیکی جرمی تولید می­شود، پرداخته شده است. این دستگاه از یک محفظه­ی خلاء استوانه­ای شکل از جنس فولاد ضدزنگ به قطر و ارتفاع 60 سانتی­متر ساخته شده است. در داخل این محفظه، دو الکترود کروی هم مرکز از جنس فولاد ضدزنگ به قطرهای 13.5cm و 41 سانتی­متر قرار دارد. در اثر تخلیه­ی الکتریکی در گاز دوتریم در محدوده­ی فشاری 2-10 تا 3-10 میلی­بار، پلاسمای چگال تشکیل شده در ناحیه­ی مرکز دو کره کاملاً قابل مشاهده است. با تزریق گاز دوتریم به درون این دستگاه، واکنش هم­جوشی D-D انجام می­گیرد. آشکارسازهای گایگر با پوشش ایندیم، آشکارساز ردپای نوترون و II Neutron RAE در هر ثانیه به طور متوسط بیش از 106 نوترون برثانیه را ثبت کردند. هم­چنین دز نوترونی μSv/h100 با استفاده از دزیمتر LB6411 اندازه­گیری شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design and Construction of Inertial Electrostatic Confinement Fusion Device (IECF)

نویسندگان [English]

  • V Damide
  • A Sadighzadeh
  • N Abdollahi
  • A Koohi
  • A Heidarnia
  • A.R Aslezaeem
  • A Bagheri
  • S Khademzadeh
  • F Kazemizadeh
  • H Mehdipour
  • M Sedaghat
  • M Torabi
  • M Kabir
چکیده [English]

In this paper, design and construction of an IECF device which produces continuous neutron flux by the inertial electrostatic confinement fusion is reported. The device is a stainless steel cylindrical chamber of 60cm in height and 60cm in diameter. Inside the chamber two concentric stainless steel-made spherical electrodes of 13.5cm and 41cm in diameter were installed. At a deutron gas pressure in the range of 10-3 to 10-2 mbar a condensed plasma during the electric discharge at the central part of two sphere was observed due to the D-D fusion reaction. By using a neutron track detector and a GM counter covered by indium foil, a neutron flux of more than 106 n/S was recorded. In this respect, a neutron dose rate of 100μSv/h by the use of LB6411 neutron dosimeter was also detected.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nuclear fusion
  • Electric Glow Discharge
  • Neutron Genarater
  • Inertial Electrostatic Confinement

 

 

P.T. Farnsworth, Electric Discharge, “Device for producing interactions between nuclei,” U.S. Patent 3, 258, 402 (1966).

 

  • William C. Elmore, “On the inertial electrostatic confinement of plasma,” Physics of Fluids, 2, 239-246 (1959).

     

    Robert L. Hirsch, “Inertial electrostatic confinement of ionized fusion gases,” Journal of Applied Physics, 38, 11, 4522-4534 (1967).

     

    L. Kulcinski, “The united states IEC program,” pp 5th US-Japan IEC Workshop (2002).

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    K. Yoshikawa, “Research and development of the humanitarian landmine detection system by a compact fusion neutron source,” IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record (2007).

     

  • Kunihito Yamauchi, “Neuron production characteristics and emission properties of spherically convergent beam fusion,” Tokyo Institute of Technology, Yokohama Kanagawa 226-8502, Japan (2001).