Compact toroid (FRC, spheromak) as system for magneto inertial fusion (MIF) or magnetized target fusion (MTF) is demonstrated. Models of FRC equilibrium for such batch burn system are discussed. MIF/ MTF might use advantages of D-T and D-3He fusion products (alpha particles and protons) to burn fuel. High density and temperature plasma is presented and first simple analysis is made. Burn dynamics is not well studied for MTF, where spherical/cylindrical plasma is compressed by guns and magnetic forces. Behaviour of α-particles are very different from conventional fusion systems is considered. This paper contains the analysis and numerical simulations of plasma processes in the target and liner of a compact toroid type of MTF. Presence of alpha particles will have a much weaker effect on plasma stability and transport than in the case of magnetic systems.
Компактная система, так называемый компактный тор (КТ) – обращенная магнитная конфигурация (FRC) или сферомак – может быть использована в качестве источника энергии, термоядерного двигателя и инжектируемого плазмоида. Для магнито-инерциального синтеза (MIF) или синтеза замагниченной мишени (MTF) КТ применим в сферической и эллипсоидной конфигурации. При этом возникают вопросы, связанные с неравновесным состоянием и квазистационарным режимом работы установки. Работа посвящена прикладным исследованиям нелинейных процессов и динамики в MIF/ MTF, где высокотемпературная плазма сжимается пушками и удерживается сильным магнитным полем. Эта проблема изучена не досконально, т.к. основная трудность – это моделирование сжатия плазменным лайнером, траекторий альфа частиц и протонов, а также вклада их энергии в мишень и лайнер. Вычислены давление и плотность альфа частиц – продуктов D-T– реакции и области удержания протонов в D-3He–реакции. Обсуждается кинетика и модель равновесия FRC.
физика нелинейных процессов, высокотемпературная плазма, магнитная конфигурация
