npeЯдерная физика и инжинирингNuclear Physics and Engineering2079-56292079-5637МИФИ10.56304/S2079562922030162npe-190Research ArticleЯдерный синтезNuclear FusionВлияние возмущений плотности на устойчивость внутренней границы льда в мишениях ЛТСInfluence of Density Perturbations on the Stability of the Inner Ice Boundary in Ice TargetsГородничевК. Е.GorodnichevK. E.

Москва, 127055

Moscow, 127055

cyrgo85@gmail.comГлазыринС. И.GlazyrinS. I.

Москва, 127055

Moscow, 127055

ИльницкийД. К.IlnitskyD. K.

Москва, 127055

Moscow, 127055

КуратовС. Е.KuratovS. E.

Москва, 127055

Moscow, 127055

ФГУП ВНИИА им. Н.Л. ДуховаРоссияDukhov Research Institute of Automatics (VNIIA)Russian Federation202325042024142109118Copyright © Городничев К.Е., Глазырин С.И., Ильницкий Д.К., Куратов С.Е., 20242024Городничев К.Е., Глазырин С.И., Ильницкий Д.К., Куратов С.Е.Gorodnichev K.E., Glazyrin S.I., Ilnitsky D.K., Kuratov S.E.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://npe.elpub.ru/jour/article/view/190

На текущий день не удается получить зажигание мишени лазерного термоядерного синтеза. Причины этого явления до конца не изучены. Один из наиболее важных факторов, влияющих на снижение выхода, – развитие гидродинамических неустойчивостей, обусловленных геометрическими неоднородностями (шероховатость, присутствие элементов, нарушающих симметрию, и т.п.). В результате их наличия возникает объемное поле возмущения плотности. В данной работе представлены результаты теоретического исследования задачи о влиянии возмущений плотности на устойчивость границы области при ее ускоренном движении. Проведено сравнение с результатами численного анализа.

The inertial confinement fusion has not been achieved yet. The reasons for this phenomenon are not fully understood. In our opinion, the main factor influencing the decrease in the yield is the evolution of hydrodynamic instabilities due to geometric inhomogeneities (surface roughness, the presence of asymmetric elements etc.). The perturbed density field can result from these inhomogeneities. The results of a theoretical study of the influence of density perturbations on the stability of the boundary under accelerated motion are presented in this paper. The performed numerical simulations are compared with theoretical results.

гидродинамическая неустойчивостьЛТСвозмущение плотностиускоренное движениеустойчивость границыhydrodynamic instabilityICFdensity inhomogeneitiesaccelerated motioncontact discontinuity instabilityReferencesKline J. et al. // Nucl. Fusion. 2019. V. 59. P. 112018.Kline J. et al. // Nucl. Fusion. 2019. V. 59. P. 112018.Abu-Shawared H. et al. // Phys. Rev. Lett. 2022. V. 129. P. 075001.Abu-Shawared H. et al. // Phys. Rev. Lett. 2022. V. 129. P. 075001.Meezan N.B. et al. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2017. V. 59. P. 014021.Meezan N.B. et al. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2017. V. 59. P. 014021.Koch J.A. et al. // Fusion Sci. Technol. 2001. V. 4. P. 55–66.Koch J.A. et al. // Fusion Sci. Technol. 2001. V. 4. P. 55–66.Bel’kov et al. // J. Exp. Theor. Phys. 2017. V. 124. P. 341–351.Bel’kov et al. // J. Exp. Theor. Phys. 2017. V. 124. P. 341–351.Bel’kov et al. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2019. V. 61. P. 025011.Bel’kov et al. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2019. V. 61. P. 025011.Clark D.S. et al. // Phys. Plasmas. 2010. V. 17. P. 052703.Clark D.S. et al. // Phys. Plasmas. 2010. V. 17. P. 052703.Clark D.S. et al. // Phys. Plasmas. 2013. V. 20. P. 056318.Clark D.S. et al. // Phys. Plasmas. 2013. V. 20. P. 056318.Smalyuk V.A. et al. // Phys. Plasmas. 2015. V. 22. P. 072704.Smalyuk V.A. et al. // Phys. Plasmas. 2015. V. 22. P. 072704.Peterson J.R., Johnson B.M., Haan S.W. // Phys. Plasmas. 2018. V. 25. P. 092705.Peterson J.R., Johnson B.M., Haan S.W. // Phys. Plasmas. 2018. V. 25. P. 092705.Mikaelian K.O. // Phys. Rev. Fluids. 2016. V. 1. P. 033601.Mikaelian K.O. // Phys. Rev. Fluids. 2016. V. 1. P. 033601.Bulat P.V., Volkov K.N. // Sci. Tech. J. Inf. Technol. Mech. Opt. 2016. V. 16 (3). P. 550–558.Bulat P.V., Volkov K.N. // Sci. Tech. J. Inf. Technol. Mech. Opt. 2016. V. 16 (3). P. 550–558.Luo X et al. // Phys. Rev. E. 2016. V. 93. P. 013101.Luo X et al. // Phys. Rev. E. 2016. V. 93. P. 013101.Zeng S., Takayama K. // Acta Astronaut. 1996. V. 38 (11). P. 829–838.Zeng S., Takayama K. // Acta Astronaut. 1996. V. 38 (11). P. 829–838.Zhou Y. // Phys. Rep. 2017. V. 723–725. P. 1–160.Zhou Y. // Phys. Rep. 2017. V. 723–725. P. 1–160.Abarzhi S.I. // Phil. Trans. R. Soc. A. 2010. V. 368 (1916). P. 1809–1828.Abarzhi S.I. // Phil. Trans. R. Soc. A. 2010. V. 368 (1916). P. 1809–1828.Brouillette M. // Ann. Rev. Fluid Mech. 2002. V. 34 (1). P. 445–468.Brouillette M. // Ann. Rev. Fluid Mech. 2002. V. 34 (1). P. 445–468.Taylor G.I. // Proc. R. Soc. A. 1950. V. 201 (1065). P. 192–196.Taylor G.I. // Proc. R. Soc. A. 1950. V. 201 (1065). P. 192–196.Rayleigh L. // Proc. London Math. Soc. 1883. V. 14. P. 170–177.Rayleigh L. // Proc. London Math. Soc. 1883. V. 14. P. 170–177.Landau L.D., Lifshitz E.M. Fluid Mechanics. 1987. New York: Pergamon.Landau L.D., Lifshitz E.M. Fluid Mechanics. 1987. New York: Pergamon.Haan S.W. et al. // Phys. Plasmas. 2011. V. 18. P. 1001.Haan S.W. et al. // Phys. Plasmas. 2011. V. 18. P. 1001.Bel’kov S.A. et al. // J. Exp. Theor. Phys. 2015. V. 121 (4). P. 686–698.Bel’kov S.A. et al. // J. Exp. Theor. Phys. 2015. V. 121 (4). P. 686–698.Gorodnichev K.E. et al. // Phys. Fluids. 2020. V. 32. P. 034101.Gorodnichev K.E. et al. // Phys. Fluids. 2020. V. 32. P. 034101.Kulikovskii A.G., Pogorelov N.V., Semenov A.Yu. Mathematical Aspects of Numerical Solution of Hyperbolic Systems. 2001. London: Chapman and Hall.Kulikovskii A.G., Pogorelov N.V., Semenov A.Yu. Mathematical Aspects of Numerical Solution of Hyperbolic Systems. 2001. London: Chapman and Hall.Doetsch G. Introduction to the Theory and Application of the Laplace Transformation. 1974. Berlin: Springer.Doetsch G. Introduction to the Theory and Application of the Laplace Transformation. 1974. Berlin: Springer.Brown J.W., Churchill R.V. Complex Variables and Applications (7th ed.). 2004. New York: McGraw Hill.Brown J.W., Churchill R.V. Complex Variables and Applications (7th ed.). 2004. New York: McGraw Hill.Glazyrin, S. I. // Astron. Lett. 2013. V. 39. P. 221–226.Glazyrin, S. I. // Astron. Lett. 2013. V. 39. P. 221–226.Gorodnichev K.E. et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1686 (1). P. 012025.Gorodnichev K.E. et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1686 (1). P. 012025.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.