• Katedra fyziky nabízí studium v oborech: matematická fyzika, experimentální jaderná a částicová fyzika, fyzika a technika termojaderné fúze a fyzikální technika.
  • V rámci matematické fyziky jedna z nejúspěšnějších skupin se zabývá i náhodnými kvantovými procházkami.
  • Katedra fyziky se také účastní velkých mezinárodních experimentů jako jsou ATLAS, ALICE a Aegis v CERN nebo STAR v BNL.
  • Na katedře působí odborníci a studenti, kteří se zabývají i teoretickou částicovou a jadernou fyzikou.
  • Jedním z významných pracovišť je i tokamak Golem, na kterém se studuje fyzika plazmatu.

Fyzika inerciální fúze

Zveřejněno: neděle 6. duben 2014 Napsal Administrator

Okruhy otázek ke státním závěrečným zkouškám magisterského studia

Obor: Fyzika a technika termojaderné fúze

Předmět: Fyzika inerciální fúze

Literatura:

 

Předměty, vztahující se k okruhům:

  • 02FIF - Fyzika inerciální fúze
  • 12PICF - Vybrané partie z PICF

 

  Okruhy otázek:

  1. Reakce jaderné syntézy; magnetické a inerciální udržení, ideální zápalná teplota; podmínky pro zapálení a vysoký zisk při inercialní fúzi (ICF), požadavky na výrobu energie pomocí inerciální fúze (IFE); paliva a palivové cykly pro fúzi

  2. Fáze ICF, sférická imploze, slupkové terče, výhody kryogenního terče; "Aspect ratio" terče, symetrie a stabilita, tvarovaný laserový puls, přímá a nepřímá fúze, energetický zisk; terče pro přímou a nepřímou fúzi, jejich mechanismus fungování a výhody či nevýhody

  3. Podmínky zapálení, izobarická konfigurace pro klasickou inerciální fúzi, izochorická konfigurace pro "Fast ignition"; výkonová bilance, vliv optické tloušťky

  4. Rovnice hydrodynamiky, Eulerovy a Lagrangeovy souřadnice; rázové vlny, rázová adiabata, rázová vlna v ideálním plynu, slabé a silné rázové vlny; přenos energie, elektronová tepelná vodivost, radiační transport, lokální termodynamická rovnováha (LTE) a Kirchhoffův zákon, difúzní aproximace

  5. Typy tepelných vln – nadzvuková vlna ohřevu, ablační vlna ohřevu, ablativní tepelná vlna; stacionární ablace, detonační a deflagrační vlna, Chapman-Joguetova řešení, vliv zrychlení; ablace rentgenovým zářením, laserová ablace

  6. Hydrodynamické nestability: Rayleigh-Taylorova, Ritchmyer- Meshkovova, Kelvin-Helmoltzova (RTI, RMI, KHI), stabilita rozhraní; RTI při ablaci a vliv hustotního gradient

  7. Absorpce laserového záření - hlavní mechanismus, koeficient absorpce, závislost na parametrech laserového pulsu

  8. Nestability při interakci laserového záření s plazmatem - mechanismus vzniku, závislost rychlosti růstu na parametrech, místo vzniku nestabilit a jejich důsledek

  9. Absorpce energie iontů, závislost na parametrech, porovnání mechanismu absorpce s laserovým zářením ; princip fungování laserů obecně, popis laseru NIF

  10. Stavová rovnice a opacita, energie v hohlraumu (vztah k materiálu, tvaru a designu hohlraumu atd.); diskuze energetické bilance pro případnou budoucí elektrárnu, druhy zařízení pro zapálení fúze a nové koncepty pro zvýšení efektivity