Published 1979 | Version v1
Journal article

Slowing-in distribution of energetic charged particles released in infinite Maxwellian thermonuclear plasmas: Classical regime. Pt. 2

  • 1. Iowa State Univ. of Science and Technology, Ames (USA). Engineering Research Inst.
  • 2. Iowa State Univ. of Science and Technology, Ames (USA). Dept. of Nuclear Engineering
  • 3. Rensselaer Polytechnic Inst., Troy, NY (USA). Div. of Nuclear Engineering
  • 4. Carnegie-Mellon Univ., Pittsburgh, PA (USA). Nuclear Science and Engineering Div.

Description

The time-dependent slowing-in distribution has been evaluated for a fast beam of test particles released in an infinite Maxwellian plasma background in the quantum-mechanical scattering regime. The treatment is extended here to the classical scattering regime and results are compared with those obtained based on quantum-mechanical considerations. Also, the total energy distribution is obtained and normalized, and ranges of validity are determined. The classical calculations are of the Boltzmann type which is consistent with binary scattering models. The slowing-in distributions are estimated from solutions of the Fokker-Planck and the Lenard-Balescu equations and, as expected, the results are in agreement with those obtained from the Blotzmann equation. The Boltzmann formulation developed here can be readily extended to take advantage of well developed, multi-energy group neutron codes to numerically calculate more accurate results for the energy distributions of energetic particles with consideration of leakage and absorption effects. (orig.)

Abstract (German)

Die zeitabhaengige Abbremsverteilung fuer einen Strahl schneller Testteilchen, die in einem unendlich ausgedehnten Maxwellschen Plasma-Untergrund freigesetzt werden, ist bereits fuer den quantenmechanischen Streubereich bestimmt worden. Dies wird in dieser Arbeit auf den klassischen Streubereich ausgedehnt, und die Ergebnisse werden mit den auf quantenmechanischer Basis gewonnenen verglichen. Die totale Energieverteilung wird ebenfalls berechnet und normalisiert sowie der Gueltigkeitsbereich bestimmt. Die klassischen Rechnungen sind vom Boltzmann-Typ und damit konsistent mit binaeren Streumodellen. Die Abbremsverteilungen werden naeherungsweise aus Loesungen der Fokker-Planck- und der Lenard-Balescu-Gleichung berechnet. Wie erwartet stimmen die Resultate mit den aus der Boltzmann-Gleichung erhaltenen ueberein. Die hier entwickelte Boltzmann-Formulierung kann leicht erweitert werden, um unter Benutzung der weit entwickelten Vielgruppen- Neutronenprogramme genauere Ergebnisse fuer die Energieverteilugnen energetischer Teilchen numerisch zu berechnen wobei Leck- und Absorptions-Effekte dann beruecksichtigt werden koennen. (orig.)
Part of:
Quantum-mechanical slowing-in distribution of energetic charged particles released in infinite Maxwellian thermonuclear plasmas. Pt. 1

Additional details

Publishing Information

Journal Title
Atomkernenerg. Kerntech.
Journal Volume
33
Journal Issue
4
Series
Atomkernenerg. Kerntech.
Journal Page Range
284-290

Optional Information