Link do spotkania w aplikacji Microsoft Teams: https://teams.microsoft.com/meet/332072340531616?p=kxdkVduDbfdbRLEOPt

Meeting ID: 332 072 340 531 616

Passcode: fH6p7TN7

Abstrakt

Badania reakcji syntezy jądrowej lekkich izotopów wodoru i helu w ciele stałym wciąż cechują się niespójnością wyników między laboratoriami, co wynika z niepełnej możliwości kontrolowania parametrów struktury krystalicznej(stechiometria, defekty, zanieczyszczenia) podczas przygotowania tarcz. W pracy rozwinięto metodę akceleratorów plazmowych jako alternatywę dla klasycznych akceleratorów, stosując autorskie tarcze metaliczne nasycone deuterem/trytem (wytwarzane metodą rozpylania magnetronowego) oraz własną metodologię badań i narzędzia obliczeniowe (Monte Carlo, modelowanie teoretyczne). W zakresie energii kilku–kilkudziesięciu keV zaobserwowano znaczne zwiększenie wydajności reakcji w porównaniu z przewidywaniami dla "gołych" jąder – tłumaczone ekranowaniem elektronowym (potencjał setek eV) i kanałowaniem jonów w sieci krystalicznej. Nie stwierdzono wpływu temperatury tarczy na wzmocnienie. Wyniki mają znaczenie dla astrofizyki i alternatywnych metod kontrolowanej syntezy.

Nuclear fusion reactions in solid targets studied with plasma accelerators

Abstract

Research on nuclear fusion reactions of light hydrogen and helium isotopes in solid matter still suffers from inconsistencies in results across different laboratories, due to the limited ability to control parameters of the crystalline structure (stoichiometry, defects, impurities) during target fabrication. In this work, pulsed plasma accelerators were developed as an alternative to classical accelerators, using custom-made metallic targets saturated with deuterium/tritium (produced by magnetron sputtering) as well as our own experimental methodology and computational tools (Monte Carlo, theoretical modelling). In the energy range of a few to tens of keV, a significant enhancement of reaction yields was observed compared to predictions for bare nuclei – explained by electron screening (screening potential of hundreds of eV) and ion channeling in the crystal lattice. No influence of target temperature on the enhancement was found. The results are important for astrophysics and for alternative methods of controlled fusion.