氘-氘聚变反应堆的概念设计

Roberto Onofrio

doi:10.1134/S1063776118110171

氘-氘聚变反应堆的概念设计

等离子体物理 2019-10-29 v1 核实验仪器与探测器物理与社会

作者: Roberto Onofrio

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摘要

我们重新审视了这样一种假设：基于氘-氘（D-D）聚变过程的反应堆必须在氘-氚（D-T）聚变反应堆的实验与示范成功完成之后才予以研发。本文讨论了两种可能的增强反应率机制。通过所谓的 kappa 分布，原子核能量分布中的硬尾状结构能够提高可用于聚变反应的高能原子核数量。在高于 D-T 等离子体通常考虑的温度下，来自真实 $e^+e^-$ 与 $\mu^+\mu^-$ 对的真空极化效应，由于其对库仑势垒屏蔽的贡献，可能提供进一步的加速。此外，能量收集系统可受益于无锂包层，无论在简洁性还是紧凑性方面皆然。利用强子量热法与第三代光伏电池，可在相当的效率水平下绕过常规热循环，这可能使聚变反应堆的应用拓展至更广的场景，最显著的是海上运输。

关键词

氘-氘聚变聚变反应堆 kappa 分布真空极化库仑势垒屏蔽强子量热法光伏电池

引用

@article{arxiv.1910.12719,
  title  = {Concepts for a deuterium-deuterium fusion reactor},
  author = {Roberto Onofrio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.12719},
  year   = {2019}
}

备注

6 pages, 2 figures, contribution for the JETP special issue in honor of L.P. Pitaevskii's 85th birthday

氘-氘聚变反应堆的概念设计

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