акад. РАН Н. А. Ратахин, акад. РАН Б. М. Ковальчук, к.ф.-м.н. А. В. Шишлов, к.ф.-м.н. В. А. Кокшенев, к.т.н. А. А. Жерлицын, А. Ю. Лабецкий, Р. К. Чердизов
В экспериментах на уникальной научной установке России мультитераваттном генераторе ГИТ-12 экспериментально продемонстрирована высокоэффективная генерация нейтронов в DD реакции ядерного синтеза в лайнерных схемах при токах до 3 МА. В 2013 году в экспериментах с двухкаскадными дейтериевыми лайнерами с внешней плазменной оболочкой получен выход 2,9×1012 нейтронов за импульс при токе через лайнер 2,7 МА. Было подтверждено, что теоретическая зависимость выхода нейтронов пропорционально четвертой степени пикового тока имплозии реализуется при токах более 2 МА. В 2018 году за счет использования взаимодействия потока высокоэнергетических ионов, распространяющихся в сторону катода, с помещенными за катодной сеткой образцами, содержащими дейтерий и литий, при токе ~ 3 МА получено рекордное число нейтронов: (1,1±0,3)×1013 частиц за импульс, что соответствует эффективности генерации ~ 108 нейтронов на один джоуль энергии, вложенной в плазму.
Экспериментальный электрофизический комплекс ГИТ-12
Узел нагрузки для экспериментов с двухкаскадными газовыми лайнерами с внешней плазменной оболочкой
Зависимости выхода нейтронного излучения от пикового тока имплозии в экспериментах на различных генераторах
Фотография (a) и ионная обскурограмма (b) катодной сетки и образца LiF. Сигналы времяпролетных детекторов на расстоянии 25.79 м (d) от пинча, в выстрелах с образцами LiF, расположенных на расстоянии 3 мм и 16 мм от оси пинча
Публикации
- D. Klir., A.V. Shishlov, V.A. Kokshenev, P. Kubes, A.Yu. Labetsky, K. Rezac, J. Cikhardt, F.I. Fursov, B.M. Kovalchuk, J. Kravarik, N.E. Kurmaev, N.A. Ratakhin, O. Sila and J. Stodulka Characterization of neutron emission from mega-ampere deuterium gas puff Z-pinch at microsecond implosion times // Plasma Physics and Controlled Fusion, 55, 085012, 11 pages (2013)
- D. Klir, V.A. Kokshenev, P. Kubes, A.Yu. Labetsky, M. Paduch, K. Rezac, A.V. Shishlov Search for Drive Parameter of Neutron-Optimized Z-Pinches and Dense Plasma Foci // IEEE Transactions on Plasma Science, Volume: 41, Issue: 11, pages 3129 - 3134 (Nov. 2013)
- D. Klir, A.V. Shishlov, V.A. Kokshenev, P. Kubes, K. Rezac, R.K. Cherdizov, J. Cikhardt, B. Cikhardtova, G.N. Dudkin, F.I. Fursov, T. Hyhlik, J. Kaufman, B.M. Kovalchuk, J. Krasa, J. Kravarik, N.E. Kurmaev, A.Yu. Labetsky, , V. Munzar, H. Orcikova, V.N. Padalko, N.A. Ratakhin, O. Sila, , J. Stodulka, K. Turek, V.A. Varlachev, and R. Wagner "Ion acceleration mechanism in mega-ampere gas-puff z- pinches" // New Journal of Physics, Volume 20, Issue 5, May 2018, 053064. DOI: https://doi.org/10.1088/1367-2630/aac545
- D. Klir, A.V. Shishlov, V.A. Kokshenev, P. Kubes, K. Rezac, S. Buryskova, R.K. Cherdizov, J. Cikhardt, B. Cikhardtova, G.N. Dudkin, , J.T. Engelbrecht, F.I. Fursov, S.L. Jackson, J. Krasa, J. Kravarik, N.E. Kurmaev, V. Munzar, V.N. Padalko, N.A. Ratakhin, O. Sila, K. Turek, V.A. Varlachev, R. Wagner " Acceleration of protons and deuterons up to 35 MeV and generation of 1013 neutrons in a megaampere deuterium gas-puff z-pinch" // Plasma Physics and Controlled Fusion, 61 (2019) 014018. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6587/aadc99
Результат вошел в число важнейших достижений по физике в Сибирском отделении Российской академии наук за весь период выполнения Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 гг.
Результат получен сотрудниками ОВПЭ совместно с Чешским техническим университетом в Праге, Институтом ядерной физики Академии наук Чешской Республики, Институтом физики Академии наук Чешской Республики, Национальным исследовательским Томским политехническим университетом.
