MODELING OF THERMODYNAMICS OF BUBBLE THERMONUCLEAR FUSION

Authors

  • B.K. Temirov Kyrgyz National University named after Jusup Balasagyn
  • G.Ch. Tukembaeva Kyrgyz National University named after Jusup Balasagyn

Keywords:

control, oscillations, sonoluminescence, bubble thermonuclear fusion, Taleyarkhan-Nigmatulin experiment

Abstract

The article develops a model of bubble thermonuclear fusion (BTF) based on the Van der Waals equations for controlling BTF. Thermodynamic quantities p, V, and T allow for the investigation of processes in BTF as a system with concentrated parameters. The growth of negative pressure p reflects on V in such a way that the spiral winds along the Dini surface in Lobachevsky geometry. For this, a lemma and theorems are formulated and proven, and conditions are found under which oscillations depend on the discriminant temperature. This precedes BTF at a resonance frequency of 20 kHz in D-acetone C3D6O at the melting temperature of ice, as 0º C is within the ignition limits of acetone (−20º C; 6º C). The discriminant temperature equals the upper limit, thus causing bubble oscillations at 20 kHz. Under such conditions, the light particles of acetone C3H6O scatter to the edge of the medium, but C3D6O particles group in the center. In them, the thermonuclear reaction of tritium formation from deuterium under the action of 14 MeV neutrons is initiated. As a result, oscillations and a limit cycle in BTF are identified, where processes are modeled by a system of two equations corresponding to the Van der Waals equation in the II and IV quadrants.

References

Емельянов И.Я., Ефанов А.И., Константинов Л.В. Научно-технические основы управления ядерными реакторами / Под редакцией Н.А. Доллежаля. М.: Энергоиздат, 1981. – 360 с.

Нигматулин Б.И. Атомная энергетика мира и России: Состояние и развитие 1970 - 2018 - 2040 (2050) гг. – М.: Издательский дом МЭИ, 2019. – 419 с.

Кенжебаев Ш.К. Теория нестационарной термализации нейтронов в кристаллических средах / АН Кирг. ССР, Ин-т математики. – Фрунзе : Илим, 1990. – 106 с.

Андреев В.И., Деревицкий Д.П., Цыкунов А.М. Адаптивный алгоритм стабилизации мощности в ядерном реакторе // Атомная энергия. Т. 33, № 3, 1975.

Шматов М Л Инициирование микровзрыва микровзрывом и некоторые другие сценарии управляемого термоядерного синтеза с безнейтронными реакциями // Успехи физических наук. 2019. Т. 189, № 1. С. 72–84.

О термоядерных процессах в кавитирующих пузырьках / Нигматулин Р. И., Лэхи Р. Т. (мл.), Талейархан Р. П., Вест К. Д., Блок Р. С. // Успехи физических наук. 2014. Т. 184, № 9. С. 947–960.

Борисёнок В.А. Сонолюминесценция: эксперименты и модели (обзор) // Акустический журнал. 2015. Т. 61, № 3. С. 333-360.

Хайдаров Г.Г., Хайдаров А.Г., Машек А.Ч., Майоров Е.Е. Влияние температуры на поверхностное натяжение // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Сер. 4. 2012. Вып. 1. C. 24–28.

Шабанов Г.Д. О возможности создания природной шаровой молнии импульсным разрядом нового вида в лабораторных условиях // Успехи физических наук. 2019. Т. 189, № 1. С. 95–111.

Водный аэрозоль в искусственном аналоге природной шаровой молнии / Черемисин А. А., Исаков В. П., Шишкин Е. А., Онищук А. А., Пармон В. Н. // Вестник РАН, 2023, T. 93, № 2, стр. 171-178.

Голованов А.С. Аналитический и численный анализ физико-математической модели огней св. Эльма : дис. ... канд. физ.-мат. наук : 05.13.18 // Голованов Алексей Сергеевич ; науч. рук. С.О. Ширяева ; Ярославский гос. ун-т.– Ярославль, 2001.– 165 с.

Тукембаева Г.Ч., Темиров Б.К. Моделирование уравнений термодинамики динамическими системами // Проблемы автоматики и управления. – 2023, № 2(47). – С. 109-115.

Кузнецов Н.В. Теория скрытых колебаний и устойчивость систем управления // Известия РАН. Теория и системы управления. 2020, № 5. – С. 5-27.

Садуллаева М.З., Сунатова Д.А., Самигова Н.Х. Программа решения кубических уравнений с использованием формулы Кардано // Научный журнал. М.: 2019, № 4 (38) / Научно-методический журнал изд-ва "Проблемы науки". – С. 6-9.

ГОСТ 2768-84. Ацетон технический. Технические условия. – Изд. официальное. – М.: Изд-во стандартов, 2001. – 14 с.

Published

2023-12-30

How to Cite

Temirov, B., & Tukembaeva, G. (2023). MODELING OF THERMODYNAMICS OF BUBBLE THERMONUCLEAR FUSION. Problemy Avtomatiki I Upravleniâ, (3), 26–34. Retrieved from https://pau.imash.kg/index.php/pau/article/view/436