基于蒙特卡罗-离散纵标方法的氘氚激光等离子体聚变反应率数值模拟

摘要：

惯性约束聚变(ICF)是实现受控热核聚变可能途径之一.聚变中子源项是氘氚激光等离子体物理设计与分析的重要参数之一,其准确性直接影响分析结果的可靠性.目前国内外对于ICF氘氚聚变反应产生的中子源项研究主要基于解析公式法,在温度和反应类型等方面适用范围有限.本文采用粒子云概念对氘、氚粒子云团开展了随机抽样与时空网格划分,然后基于麦克斯韦速率分布律对氘氚聚变反应开展了多普勒能量展宽效应分析与微分截面温度修正工作,耦合蒙特卡罗方法和离散纵标方法,开展了激光等离子体中D-T粒子云团聚变反应率的数值模拟工作.研究结果显示,与原核数据库截面相比,D-T,D-D,T-D截面经修正后多普勒温度效应显著.在20-100 keV的等离子体温度范围内,相较传统的解析公式法,本文模拟结果更符合最新的ENDF核数据库的氘氚反应截面数据,且与解析公式法结果在低能区存在较大误差,可能是计算方法不同与低温截面差异过大原因导致.

关键词：激光等离子体、氘氚聚变反应、微分截面温度修正、蒙特卡罗方法、离散纵标方法

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资助基金：西南科技大学博士基金13zx7138;湖南省科技创新计划2018JJ2473;国家自然科学基金11475150,11475260;中国科学院中子输运理论与辐射安全重点实验室开放研究课题基金NEUTRON201707;哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室基金HEUNSS18SF04;特殊环境机器人技术四川省重点实验室基金17kftk01资助的课题

在线出版日期：2019-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：219-225