惯性约束聚变中α粒子的逃逸

在温度高达数十 keV 以上的燃烧或点火燃烧的氘-氚（DT）燃料中，α粒子从其中的逃逸在惯性约束聚变中非常重要，其不仅会显著影响热斑动力学和能量增益，还会影响聚变装置中的屏蔽设计。本文中，我们通过考虑包括 DT 离子与电子以麦克斯韦平均阻止权重对 α 粒子的阻止、电子分布的相对论效应，以及 DT-α 粒子碰撞的修正库仑对数等修正，研究了燃烧或点火燃烧 DT 燃料中的 α 粒子逃逸。研究结果表明，我们修正模型的逃逸效应明显强于传统模型。给出了一个拟合表达式用于计算 DT 燃料中的逃逸因子，其可应用于温度为 1 至 150 keV、面密度为 0.04 至 3 g/cm$^2$ 的燃烧燃料，精度在 $\pm0.02$ 以内。最后，我们通过比较不同模型的逃逸因子结果，讨论了 α 粒子逃逸效应对热斑动力学和热核能量增益的影响。