Mathematical simulation of kinetic processes in argon-xenon nuclear-exited plasma, containing nanoclusters of uranium"
A model of kinetic processes in argon-xenon nuclear-exited plasma containing different sized uranium nanoclusters was developed. The model includes evolutionary equations for function of electrons energy distribution, concentration various the components of plasma and dust particles with different size and charge.
The method of the solution and algorithm of numerical calculations of system equations is developed and software complex for mathematical simulation were created.
The influence of crushing uranium nanoclusters on the kinetic processes in nuclear- excited active argon-xenon containing different sized nanoclusters of uranium media was investigated by the methods of numerical simulation.
Разработана модель кинетических процессов в аргон-ксеноновой газовой ядерно-возбуждаемой плазме, содержащей нанокластеры урана различных размеров. Модель включает эволюционные уравнения для функции распределения электронов по энергиям, концентраций как различных газовых компонент плазм, так и пылевых частиц, имеющих различные заряды и размеры.
Разработан метод решения уравнений модели и алгоритм для численного решения системы уравнений и создан комплекс программ для математического моделирования.
Методами математического моделирования получены данные о временной эволюции компонентного состава возбуждаемой осколками деления пылевой аргон-ксеноновой ядерно-возбуждаемой плазмы, а также линейного коэффициента усиления слабого сигнала лазерного излучения такой средой. Впервые при математическом моделировании учтен процесс разрушения нанокластеров осколками деления.
1. Miley G.H., McArhur D., DeYuong R., Prelas M. Fission
reactor pumped laser: History and prospects: Proceedings
Conferences 50 Years with nuclear fission. Washington 25-
28 April -P. 333-342. Pub. American Nuclear Society. -1989.
2. Prelas M.A., Boody F.P., Zediker M., Rowe M. A direct
energy conversion technique based on an aerosol core reactor
concept: 1984 IEEE International Conference on Plasma
Science Publication Number 84CH1958-8. -1984. -P. 38.
3. Prelas M.A., Romero J., Pearson E. A critical review of fusion
system for radiolytic conversion of inorganics to gaseous
fuels: Nuclear Technology/Fusion. -1982. -V.2. -№ 2. -
P.143-164.
4. А. П. Будник, В.А. Косарев, В.П. Лунев. Математическое
моделирование генерационных характеристик активных
газовых сред, содержащих нанокластеры соединений
урана // Труды IV международной конференции «Физика
лазеров с ядерной накачкой и импульсные реакторы»
(ЛЯН-ИР-2007) в 2-х томах. ГНЦ РФ - ФЭИ, Обнинск,
2009, т. 1. С. 177.184.
5. Будник А.П., Косарев В.А., Лунев В.П. Математическое
моделирование кинетических процессов в газовой аргон-
ксеноновой плазме, содержащей нанокластеры химиче-
ских соединений урана // Препринт ФЭИ - 3141. – Об-
нинск. 2008. 23 с.
6. Будник А.П., Лунев В.П. Расчётно-теоретические иссле-
дования методом Монте-Карло оптических и нейтронно-
физических свойств аргон-ксеноновой газовой среды,
содержащей нанокластеры урана и его химических со-
единений // 3-я Всероссийская школа-семинар “Аэрофи-
зика и физическая механика классических и квантовых
систем”: Сборник научных трудов. – М.: ИПМех РАН.
2010. С. 42.49.
7. Смирнов Б.М.Аэрозоли в газе и плазме. Учебное посо-
бие. – М.: ИВТАН, 1990. 104 с.
8. Фортов В.Е., Храпак А.Г., Храпак С.А., Молотков В.И.,
Петров О.Ф. Пылевая плазма // УФН. 2004. Т. 174. № 5.
С. 495.544.
9. Цытович В.Н., Морфил Г.Е., Томас Х. Комплексная
плазма: II элементарные процессы в комплексной плазме
// Физика плазмы. 2003. Т. 29. № 1. С. 3.36.
10. Алексеева И.В., Будник А.П. Двумерная модель нерав-
новесных кинетических процессов в многокомпонент-
ных газовых смесях при сверхзвуковом движении. // Фи-
зико-химическая кинетика в газовой динамике. 2011.
T. 11. http://www.chemphys.edu.ru/pdf/2011-02-01-001.pdf
11. Алексеева И.В., Будник А.П. Двумерная модель негомо-
генных кинетических процессов в треках осколков деле-
ния в смеси инертных газов // Физико-химическая кине-
тика в газовой динамике. 2011. T. 11.
http://www.chemphys.edu.ru/pdf/2011-02-01-002.pdf
