ICF范式下混合燃料的均匀体积加热

本文研究了一种采用涉及$\text{pBDT}$的混合燃料组成的聚变反应堆概念实现均匀高功率体积加热的可行性。混合燃料聚变概念的领域仍相对未被探索。追求均匀高功率体积加热是一项技术挑战，但其对聚变反应堆设计具有重要意义。在本研究中，我们提出采用代表结构化泡沫的嵌入式纳米结构。这些结构化泡沫与短脉冲激光相互作用，从而在燃料及相邻黑腔中实现超高功率体积加热。值得注意的是，在吸收高功率短脉冲激光方面，结构化泡沫比非结构化泡沫、等离子体或表面表现出更优的效率。所建议的将这些嵌入式结构化泡沫与一组超短激光脉冲相互作用的引入，提供了高激光吸收功率密度，以及对燃料内能量和功率分布在空间和时间维度上的精细控制。这具有实现设计直接且低复杂度的聚变反应堆的潜力，其中燃料和目标增益预期满足$Q_F \approx Q_T > 1$。根据燃料组成的不同，它们可以是强中子源。