Journals / Politeknik Dergisi / 2023 / Cilt: 26 Sayı: 2
The Influence of Magnetic Field on the Growth Rate of Rayleigh-Taylor Instability Using Nano-Structured Porous Linings in Inertial Confinement Fusion Fuel Targets
- Journal
- Politeknik Dergisi
- Pages
- 941–951
- DOI
- —
Abstract
Hydrodynamic instabilities, the most significant of which is Rayleigh-Taylor instability (RTI), play a significant role in many physical phenomena. So how to decrease the growth rate of these instabilities is an important purpose in ICF fuel targets. In this research, reducing the growth rate of RTI for various fusion fuel targets has been investigated in two stages: First, it is indicated that applying different nanostructured porous linings at the ablation front of them in the absence of a strong magnetic field causes to decrease RTI growth rate and second, it is shown that using various nanostructured porous linings at the ablation front of these targets accompanying magnetic field exerting to the ablative surface of them, leads to more reduction of RTI growth rate. In both of these two phases, RTI growth rate is acquired analytically using conservation equations, boundary conditions and approximate methods and it is indicated that applying nanostructured porous linings and exerting a powerful magnetic field, will decrease RTI growth rate.
Özet
Son yıllarda, atalet önlerine nanoyapılı gözenekli astarlar uygulayarak eylemsiz hapsetme füzyonu (ICF) hedeflerinde hidrodinamik kararlılığa ulaşmak bilim adamları için özel bir öneme sahip olmuştur. Hidrodinamik kararsızlıklar, en önemlisi Rayleigh-Taylor kararsızlığıdır (RTI), birçok fiziksel olayda önemli bir rol oynar. Böyle, bu istikrarsızlıkların büyüme hızının nasıl düşürüleceği, ICF yakıt hedeflerinde önemli bir amaçtır. Bu çalışmada, RTI büyüme hızının azaltılması çeşitli füzyon yakıtı hedefleri için iki aşamada incelenir: Birinci, güçlü bir manyetik alanın yokluğunda ablasyon önlerine farklı nanoyapılı gözenekli astarların uygulanmasının RTI büyüme hızının azalmasına neden olduğu belirtilmektedir ve ikinci, bu hedeflerin ablatif yüzeyine uygulanan manyetik alana eşlik eden ablasyon cephesinde çeşitli nano yapılı gözenekli astarların kullanılmasının, RTI büyüme hızının daha fazla azalmasına yol açtığı gösterilmiştir. Bu iki fazın her ikisinde de, RTI büyüme hızı, koruma denklemleri, sınır koşulları ve yaklaşık yöntemler kullanılarak analitik olarak elde edilir ve nanoyapılı gözenekli kaplamaların uygulanması ve güçlü bir manyetik alan uygulanmasının RTI büyüme hızını azaltacağı belirtilmektedir.