Simulación y estudio de ondas de choque radiactivas en función de las propiedades del gas de llenado

Abstract

El objetivo de este trabajo es comprender las principales características de una onda de choque radiactiva y entender en qué medida su comportamiento depende de las propiedades del medio en el que se propaga. Las ondas de choque radiactivas son fenómenos físicos similares a las ondas de choque corrientes que ocurren en condiciones de alta densidad de energía. La física de alta densidad de energía, encargada de estudiar estos fenómenos, es reciente y abarca desde la astrofísica hasta la investigación de la generación de energía eléctrica por fusión nuclear. En este trabajo se estudiarán las ondas de choque radiactivas a través de unas simulaciones llevadas a cabo con el código ARWEN, un código de simulación hidrodinámico para sistemas en los que el estado de la materia predominante es el plasma. Las simulaciones se desarrollarán a partir de unas condiciones iniciales explícitamente determinadas lo que permitirá analizar las ondas de choque radiactivas simuladas en función de los parámetros predefinidos. Estos parámetros serán la velocidad inicial de la onda de choque inducida, la densidad del gas en el que se propagará el fenómeno y la naturaleza de dicho gas de llenado. Una vez finalizadas las simulaciones, se someterán los datos de salida a un exhaustivo post proceso que permitirá determinar numerosas propiedades de interés. Estos resultados se emplearán tanto para extraer conclusiones como para realizar un análisis teórico posterior. The objective of this study is to comprehend the main features of any radiative shock and to understand at what extent his behaviour depends on the properties of the the media it passes through. Radiative shocks are a physical phenomena similar to common shocks that happen in high-energy density conditions. High energy density physics, which deals with this kind of phenomena, is quiet recent and it covers from astrophysics to nuclear fusion investigation. This research project will study radiative shocks based on their simulation which will be achieved using the ARWEN code. This is a hydrodynamics code able to simulate an environment under high energy density conditions. We will define the initial parameters of this simulations in order to analyse how radiative shocks behave under particular circumstances. The main parameters we will focus on are the initial speed of the inducted shock and both density and nature featured by the gas to be overpass by the shock. Once those simulations are complete, the output will go through an intensive data post process which will allow us to obtain many properties of interest. This results will then be use to draw conclusions and perform a theoretical analysis.