Расчетное моделирование Z-пинчей

С.Ф. Гаранин, В.Ю. Долинский

Исследования развития "сосисочной" неустойчивости Z-пинча в МГД-приближении с учётом развития двумерной турбулентности показали, что развитие турбулентности препятствует формированию перетяжки с неограниченно уменьшающимся радиусом. При этом не происходит и генерации высоких напряжений вблизи оси, что могло бы способствовать формированию ионных пучков и генерации нейтронов за счёт ускорительного (beam—target) механизма. Таким образом, для описания генерации нейтронов в ускорительном механизме необходим учёт кинетических процессов формирования высоких напряжений в плазме. Двумерные МГД-расчёты с учётом кинетических процессов в феноменологической форме аномального сопротивления позволяют добиться для ряда конфигураций плазменного фокуса и Z-пинча с газовым напуском согласия с экспериментальными данными по току, напряжению и нейтронным измерениям. Двумерные кинетические расчёты плазменного фокуса, проведённые для конечной фазы формирования пинча, показывают согласие с экспериментальными данными по нейтронному выходу и распределению ионов в образующихся пучках и подтверждают, что аномальное сопротивление плазмы может быть обусловлено нижнегибридной неустойчивостью, что предполагалось в феноменологических МГД-расчётах, описывающих генерацию нейтронов в Z-пинче и плазменном фокусе.