重新审视自旋极化燃料下的 D-${}^{3}$He 等离子体聚变

J. F. Parisi; A. Diallo; S. Meschini

重新审视自旋极化燃料下的 D-${}^{3}$He 等离子体聚变

等离子体物理 2025-04-29 v2

作者: J. F. Parisi , A. Diallo , S. Meschini

摘要

自旋极化燃料(SPF)被认为能够增强聚变反应性，但它还可能带来其他对先进聚变燃料尤为有益的优势。在本工作中，我们计算了 D- ${}^3$ He 等离子体中的 SPF 不仅如何影响 D- ${}^3$ He 聚变反应，还会影响 D-D 聚变及随后的次级反应。通过综合多种效应，我们表明在乐观假设下，相较于未极化的 D- ${}^3$ He 聚变功率，对氘和氦-3 进行极化可使聚变功率提升三倍以上。这一提升有望改善采用 D- ${}^3$ He 燃料的聚变概念的可行性。我们针对一个使用极化 D- ${}^3$ He 燃料的假想脉冲式磁惯性聚变装置进行了案例研究，结果表明其净电功率可提升近一个数量级。我们还探讨了 SPF 为实现完全无中子聚变提供路径的潜力。本工作以全新视角审视了 SPF 如何提升采用先进燃料的聚变概念的可行性。

关键词

自旋极化燃料 D-3He 聚变 D-D 聚变无中子聚变磁惯性聚变聚变反应性

引用

@article{arxiv.2504.09869,
  title  = {Revisiting Fusion in D-${}^{3}$He Plasmas With Spin-Polarized Fuel},
  author = {J. F. Parisi and A. Diallo and S. Meschini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.09869},
  year   = {2025}
}

备注

24 pages, 19 figures

重新审视自旋极化燃料下的 D-${}^{3}$He 等离子体聚变

摘要

关键词

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