ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА

Инерционное электростатическое удержание и ядерный синтез в межэлектродной плазме наносекундного вакуумного разряда.
Часть I. Эксперимент

Ю. K. Kуриленков
Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Россия

M. Скоронек
Лаборатория плотной плазмы, Университет Пьера и Марии Кюри, Париж, Франция

   Исследованы свойства аэрозольного вещества высокой плотности мощности в межэлектродном пространстве наносекундного вакуумного разряда. Проанализированы возможности выпуска и/или запирания быстрых ионов и жесткого рентгена ансамблями кластеров и микрочастиц. Экспериментально продемонстрирована возможность одно-временного частичного запирания (диффузии) рентгеновского излучения и полного запирания быстрых ионов ансамблем кластеров, что превращает аэрозольный ансамбль в “пылевой” микрореактор для исследования определенного класса ядерных процессов, включая столкновительный DD-микросинтез. Исследовались режимы работы микрореактора и их воспроизводимость. В целом эффективность генерации жесткого рентгеновского излучения и нейтронов в предлагаемом вакуумном разряде с полым катодом может быть на два порядка выше, чем в схеме “мощный лазерный импульс—облако кластеров”. Зарегистрирован и воспроизводим экспериментально многократно повторяющийся ядерный синтез, сопровождаемый пульсирующимся выходом DD-нейтронов. Обсуждены механизмы ускорения ионов в межэлектродной среде и принципиальная роль образования виртуального катода в наблюдаемых процессах ядерного синтеза.

PACS: 52.50.-b

Ключевые слова: ядерный синтез, разряд, кластер, микрогенератор, виртуальный катод

Л и т е р а т у р а

1. Ditmire T., Zweiback J., Yanovsky V. P., Cowan T. E., Hays G., Warton K. B.// Nature (London). 1999. No. 398. P. 489;
J. Zweiback, R. A. Smith, T. E. Cowan et al.// Phys. Rev. Lett. 2000. No. 84. P. 634.
2. Mesyats G. A., Proskurovsky D. I. Pulsed Electrical Discharge in Vacuum. — Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 1989.
3. Boxman R. L., Goldman S., Greenwood A.// IEEE Trans. Plasma Sciences. 1997. No. 25. P. 1174—1186.
4. Cohen L., Feldman U., Swartz M., Underwood J. H.// J. Opt. Soc. Am. 1968. No. 58. P. 843.
5. Schwob J. L., Frenkel B. S.// Physics Letters. 1972. No. 40A. P. 81.
6. Lie T., Elton R. C.// Phys. Rev. A 3. 1971. P. 865.
7. Feldman U., Goldsmith S., Schwob J. L., Doschek A.// Astrophys. Journal. 1975. No. 201. P. 225.
8. Negus C. R., Peacock N. J.// J. Phys. D. 1979. No. 12. P. 91.
9. Lee S., Conrads H.// Physics Letters. 1976. No. 57A. P. 233.
10. Mesyats G. A. Cathode Phenomena in a Vacuum Discharge: The breakdown, the spark, and the arc. — Moscow: Nauka, 2000.
11. Kurilenkov Yu. K., Skowronek M., Louvet G., Rukhadze A. A., Dufty J.// Journal de Physique IV. 2000. No. 10. P. 5—409.
12. Kurilenkov Yu. K., Skowronek M.// Journal of Physics (Pramana, Indian Acad. Sci.). 2003. No. 61. P. 1188—1196.
13. Kurilenkov Yu. K., Skowronek M., Dufty J. // J. Phys. A: Math & General (IOP). 2006. No. 39. P. 4375.
14. Barengol’ts S. A., Mesyats G. A., Perel’shtein E. A.// JETPh. 2000. No. 91. P. 1176.
15. Lerche R.A., Phillion D. W., Tietbohl G. L.// Rev. Sci. Instrum. 1995. No. 66. P. 933.
16. Letokhov V. S.// Sov. Phys. JETP. 1968. V. 26. No. 4. P. 835—840.
17. Wiersma D., Lagendijk A.// Phys. Rev. E. 1996. V. 54. No. 4. P. 4256—4265; Physics World. 1997. V. 10. No. 1. P. 33—37.
18. van Albada M. P., van Tiggen B. A., Lagendijk Ad., Tip A.// Phys. Rev. Lett. 1991. No. 66. P. 3132.
19. Gus'kov S. Yu., Zmitrenko N. V., Rozanov V. B.// Letters to JETPh. 1999. No. 66. P. 521.
20. Plyutto A. A.// JETPh. 1960. No. 12. P. 1106; Korop E. D., Plyutto A. A.// Journal of Technical Physics. 1970. No. 40. P. 2534.
21. Hirsch R. I.// J. Applied Physics. 1967. No. 38. P. 4522; Santarius John F.// US-Japan 5-th Workshop on IECF, Wisconsin, October. 2002; G. H. Miley, Ibid.
22. Onishi M., Sato K. H., Yamamoto Y., Yoshikwa K.// Nuclear Fusion. 1997. No. 37. P. 611.
23. Nebel R. A. et al.// Phys. Plasmas. 2005. V. 12. P. 012701; J. Park, R. Nebel et al.// Ibid. P. 056315.
24. Poukey J. W., Rostoker// Plasma Physics. 1971. No. 13.
P. 897; N. Rosinskii S. E., Rukhadze A. A., Ruhlin V. G.// JTPh. Letters. 1971. No. 14. P. 53.
25. Ignatov А. М., Rukhadze A. A.// Bulleten Lebedev Physics Institute. 1997. No. 11. P. 13.
26. Dubinov A. E., Kornilov I. Yu., Selemir V. D.// Uspekhi Phys. Nauk. 2002. No. 172. P. 1225.

Содержание