核融合プラズマにおける速度分布関数制御を用いた中性子発生量の低減化

使用聚变等离子体中的速度分布函数控制减少中子产生量

• 批准号: 06780420
• 负责人: 松浦 秀明
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06780420/
• 关键词: 核融合プラズマ; 速度分布関数; 核融合反応率; 中性粒子入射加熱; イオンサイクロトロン共鳴; 中性子発生率; 核弾性散乱

著者等は、D-^3He核融合プラズマ中には燃料イオン速度分布関数をMaxwell分布から変形させるメカニズムが潜在しており、これにより 14MeV中性子の発生量が従来の評価値(Maxwell分布を仮定した場合)から減少することを指摘してきた。本研究では、これらの自然現象としての分布関数変形に、さらに外部からの分布関数制御を重ね合せることによる14MeV中性子発生量の低減化を検討した。外部制御の方法としては中性粒子ビーム及び高周波を想定した。D-^3プラズマの立ち上げ時に、中性粒子ビーム入射加熱の使用が考えられる。一般に、入射ビームエネルギーは主(^3He(d,p)^4He)反応の反応率係数を上昇させる様に選ばれるが、この場合並行してD(d,p)T反応率係数の上昇、及びT(d,n)^4He反応率係数の減少が生じる。14MeV中性子発生の発生量は、これらの競合の結果として定まる。入射粒子に^3Heを選んだ場合、主反応の増大に伴う加熱パワーの軽減と同時に14MeV中性子率を約20%減少させることが可能であることがわかった。高周波を用いた分布関数制御に関しては、イオンサイクロトロン共鳴を利用してトリトン速度分布関数の制御を行い、14MeV中性子発生量を計算するためのコードを開発した。現在の所,高周波入射により数の105の中性子発生量の現象が得られているが、さらに入射パワーに対する吸収効率の詳細な検討が必要である。以上の計算は、簡単のため、ひとまず核弾性散乱の影響を無視して行った。今後核弾性散乱の影響を考慮した計算が要求される。

In the case of D-^3He nuclear fusion, the fuel velocity distribution is related to Maxwell distribution, and the potential for 14MeV neutron production is evaluated. In this study, the natural phenomena and the distribution of the number of changes, the external distribution of the number of changes, the reduction of the 14MeV neutral ion production are discussed. The method of external control is to control the neutral particles and high frequency waves. D-^3 The use of incident heating for neutral particles is examined. In general, the incidence rate coefficient of the main (^3He(d,p)^4He) reflection increases, and in this case, the D(d,p)T reflection rate coefficient increases, and the T(d,n)^4He reflection rate coefficient decreases. 14MeV neutrals are produced in the same amount as the result of the interaction. When the incident particles are selected, the main reflection increases, and the heating decreases. At the same time, the particle rate decreases by about 20% at 14MeV. High frequency wave distribution control system related to the use of high frequency resonance, high frequency resonance control system related to the use of high frequency distribution control system, 14MeV neutral ion generation calculation related to high frequency resonance control system related to the use of At present, it is necessary to discuss the phenomenon of neutral particle emission of 105 in high frequency incident wave and absorption efficiency in detail. The above calculation is simple and easy to ignore the influence of nuclear dispersion. In the future, the impact of nuclear dispersion should be considered.

项目成果

H.Matsuura: "Tail Effects on D-^3He/FRC Startup Heating" to be published in Fusion Technol.(Proc.of ITC-6,Toki,1994).

H.Matsuura：“Tail Effects on D-^3He/FRC Startup Heating”将发表在 Fusion Technol.(Proc.of ITC-6，Toki，1994) 上。