离子动力学效应对 ICF 靶丸点火与燃烧的影响

在本文中，我们在离子动力学层面研究了惯性约束聚变靶丸中热核燃料的流体动力学与燃烧过程。分析基于一个双速度尺度的 Vlasov-Fokker-Planck 动力学模型，该模型专门用于以自洽方式处理聚变产物（超热 {\alpha} 粒子）与热本体。该模型假设构型空间具有球对称性，速度空间围绕平均流速具有轴对称性。与应用多群扩散方案模拟 {\alpha} 输运的流体模拟相比，全离子动力学方法揭示了能量 $\alpha$ 粒子输运中显著的非局域效应。这直接影响燃烧过程中的流体动力学空间分布：热点反应性降低，而内部致密燃料层被逃逸的 {\alpha} 超热粒子预热，这些粒子被输运到离热点更远的地方。我们展示了聚变产物的动力学输运增强如何导致聚变产额的显著降低。