氦氖升力偶极聚变电站

升力偶极反应堆提供了实现经济性聚变发电的吸引之路。其固有特性在于将产生磁场的REBCO磁铁与真空罩内部分离，提供了无与伦比的可访问性和可维护性，使其能够实现高运行 duty factor 并理论上实现低电价。为了实现将聚变能快速并网，必须采用氦氖（DT）燃料循环，因为其所需的等离子体三重积产品较低。历史上，升力偶极聚变电站一直致力于针对先进燃料进行设计，原因是DT 设备被视为不可行的，因为14.1 MeV 中子在超导核心磁铁上产生高通量。本研究提出了两种可行的首个原型（FOAK）DT 升力偶极聚变电站的高层设计，其中一种产生667兆瓦聚变功率，预计可生产208兆瓦净电力。这两种设计均由重度中子屏蔽、高场REBCO核心磁铁组成，能够实现23 T的峰值磁场强度，同时将峰值机械应变保持在0.4%以下。中子屏蔽由铱和碳化硼构成的分层结构组成，该结构允许92%的热量通过中子屏蔽辐射到第一壁，同时仍能提供足够的中子衰减，以获得 adequate REBCO 导体寿命。核心磁铁REBCO线圈由小型“牺牲”段和较大的半永久段组成。牺牲段约占线圈的20%，其寿命受中子损伤限制约为1年，之后即可从真空罩中快速取出并更换。这样即可修复并重复使用受损的核心磁铁，从而降低成本，使从DT升力偶极反应堆实现经济性聚变发电成为可能。