核聚变研究的主要目标是理解如何最大限度地获得的核聚变能量；也就是说，以最小的输入能量产生最大的输出能量。一项很有前景的技术是冲击点火，这是一种用于直接驱动惯性约束聚变的技术，有可能以极低的输入能量达到点火。
与传统的直接驱动一样，冲击点火从一个激光脉冲开始，它引发的冲击波在目标的核心汇聚并向外反射。但冲击点火与其他方法不同，因为它有一个由后期激光脉冲触发的最终冲击波。当这些波碰撞时，它们在压力和密度方面产生一个巨大的峰值，如果时机正确，可以引发聚变反应。
Barlow等人使用来自国家点火设施的数据来模拟冲击点火过程，重点关注热电子的作用。这些高能粒子可能会驱动更强大的冲击波，但如果没有得到适当的利用或移除，也可会能破坏这一过程。
科研人员的模拟显示，热电子往往比初始冲击波更快地渗入核心，提高温度并增加熵，从而降低了反应效率。此外，热电子无法在模拟的内爆中驱动更强大的冲击波，因为它们将能量储存在过大的区域上。
该小组强调，有许多方法可以通过实验或设施设计来减少或消除热电子的负面影响。冲击点火研究旨在实现这一目标，并将冲击点火确立为达到高聚变增益的可行工具。
“冲击点火仍然为我们提供了拓宽设计空间的机会，”作者Duncan Barlow说。
原文信息
标题：Role of hot electrons in shock ignition constrained by experiment at the National Ignition Facility
期刊号：Physics of Plasmas 29, 082704 (2022)
作者：D. Barlow, T. Goffrey, K. Bennett, R. H. H. Scott, K. Glize, W. Theobald, K. Anderson, A. A. Solodov, M. J. Rosenberg, M. Hohenberger, N. C. Woolsey, P. Bradford, M. Khan, and T. D. Arber
原文链接（免费阅读）：
https://doi.org/10.1063/5.0097080
期刊介绍
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