SavedAdd your journal

Journals / Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2018 / Cilt: 22 - Sayı: 0

Lazer ile Hızlandırılan Döteronlarla Füzyon-Fisyon Hedef Sisteminin İncelenmesi

Mehmet Emin KORKMAZ
Özgür CULFA
Pages
229–235
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Reaksiyon hedefindeki toryum tabakası, füzyon tabakası ve CH2 tabakası yaklaşık 5 µm'lik bir kalınlığa sahiptir.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Yoğunluğu >1020 Wcm-2 seviyesinde olan yüksek güç ve yoğunluktaki lazerler yüksek enerjili x ışınları, γ-ışınları ve nötronlar üretebilmektedir.
📊
Key Findings & Data:Bu çalışmada, katı hedefte hızlandırılmış döteron için 2D EPOCH PIC simülasyonları kullanılarak hesaplamalar yapılmıştır.
💡
Conclusion & Impact:Reaksiyon hedefindeki toryum tabakası, füzyon tabakası ve CH2 tabakası yaklaşık 5 µm'lik bir kalınlığa sahiptir.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Lazer · Parçacık hızlandırma · Monte Carlo Yöntemi

Özet

Yoğunluğu >1020 Wcm-2 seviyesinde olan yüksek güç ve yoğunluktaki lazerler yüksek enerjili x ışınları, γ-ışınları ve nötronlar üretebilmektedir. Ayrıca yüklü parçacıkları yüksek enerjilere hızlandırabilirler ve her türlü nükleer reaksiyonları tetikleyebilmektedirler. Füzyon-Fisyon reaksiyonu senaryosunun temel konsepti, lazer ile hızlandırılmış parçacıkların veya iyon demetlerinin yoğunluğuna dayanır. Füzyon-Fisyon reaksiyon sistemi üretim hedefi ve reaksiyon hedefinden meydana gelmektedir. Bu çalışmada, katı hedefte hızlandırılmış döteron için 2D EPOCH PIC simülasyonları kullanılarak hesaplamalar yapılmıştır. Üretim hedefinde döteronların hızlandırılması için lazer sisteminin 200TW’lık güç, 5J enerji ve 25fs atma süresine sahip olduğu kabul edildi. Bu tarz lazerler hedef üzerinde 10 µm’ye odaklandığı zaman 1020 W cm-2 yoğunluğa çıkabilmektedir. Çalışmamızda gösterilmiştir ki bu tarz masaüstü terawatt lazerler Füzyon-Fisyon reaksiyonları için döteronları 10 MeV enerjiye kadar çıkarılabildiğinden kullanılabilmektedir. Füzyon-Fisyon hedef sisteminin simülasyonu için Monte Carlo kodu MCNPX2.7.0 kullanılmıştır. Üretim hedefinden çıkan hızlandırılmış döteryumlar, reaksiyon hedefinin toryum tabakasında nükleer fisyon reaksiyonlarına neden olmaktadır. Reaksiyon hedefindeki toryum tabakası, füzyon tabakası ve CH2 tabakası yaklaşık 5 µm'lik bir kalınlığa sahiptir.

🔖

Cite This Article

KORKMAZ, M. E., CULFA, Ö. (2018). Lazer ile Hızlandırılan Döteronlarla Füzyon-Fisyon Hedef Sisteminin İncelenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Cilt: 22 - Sayı: 0, 229–235. https://ajindex.com/articles/309877

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (12)

  1. Yasuki, N., Kazuyuki, H., Yuichi, H., Hideya, S., Shoji, M., Nozomi, S., Masako, K., Hideo, H., Tadahiro, K., Kazuaki, T., Tetsuya, K. S., Futoshi, M., Osamu, I., Nobuyuki, I., Yohji, S., Kenji, Y., Takehiko, S., Akio, O., Nobuhiro, T., Yukimasa, K., Norihito, S., Hisamichi, Y., Yoshitsugu, A., Yuji, K., Toshinori, M., ve Takashi, I., 2013. Generation of Radioisotopes with Accelerator Neutrons by Deuterons, Journal of the Physical Society of JAPAN, 82(6), 064201
  2. Ledingham, K. W. D., Galster, W., 2010. Laser-driven particle and photon beams and some applications, New J. Phys., 12, 045005
  3. Dosanjh, M., Cirilli, M., Myers, S., ve Navin, S.,2016. Medical Applications at CeRN and the eNLiGHT Network, Frontiers in Oncology, 6(9)
  4. U. Amaldi, (2005). Nuclear physics applications in diagnostics and cancer therapy, Nuclear Physics A, Vol. 751, pp. 409C-428C
  5. Jirka, M., Klimo, O., Vranic, M., Weber, S., Korn, G., 2017. QED cascade with 10 PW-class lasers, Scientific Reports, 7(15302)
  6. Perry, M. D., Pennington, D., Stuart, B. C., Tietbohl, G., Britten, J. A., Brown, C., Herman, S., Golick, B., Kartz, M., Miller, J., Powell, H. T., Vergino, M., Yanovsky, V., 1999. Petawatt laser pulses, Optics Letters Vol. 24, Issue 3, pp. 160-162
  7. Rao, B. S., Moorti, A., Chakera, J. A., Naik P. A., ve Gupta, P. D., 2017. Quasi-monoenergetic electron beams from a few-terawatt laser driven plasma acceleration using a nitrogen gas jet, Plasma Physics and Controlled Fusion, 59(6)
  8. Wang, F., Xie, G., Yuan P. ve Qian, L., 2015. Theoretical design of 100-terawatt-level mid-infrared laser, Laser Physics Letters, 12(7)
  9. Izawa, Y., Miyanaga, N., Kawanaka, J., ve Yamakawa, K., 2008. High Power Lasers and Their New Applications, Journal of the Optical Society of Korea, 12(3), pp. 178-185
  10. Culfa, O., Tallents, G. J., Rossall, A. K., Wagenaars, E., Ridgers, C. P., Murphy, C. D., Dance, R. J., Gray, R. J., McKenna, P., Brown, C. D. R., James, S. F., Hoarty, D. J., Booth, N., Robinson, A. P. L., Lancaster, K. L., Pikuz, S. A., Faenov, A. Ya., Kampfer, T., Schulze, K. S., Uschmann, I., ve Woolsey, N. C., 2016, Plasma Scale Length Effects on Electron Energy Spectra in High Irradiance Laser Plasmas, Physical Review E, 93:043201
  11. Culfa, O., 2017, Measurements of Proton Energy Spectra Generated by Ultra Intense Laser Solid Interactions, Süleyman Demirel University Journal of Natural and Applied Sciences Vol. 21(2), pp. 338-344
  12. Negoita, F., Roth, M., Thi