DT 聚变中的氚燃耗分数

在一次通过 DT 聚变系统的过程中被燃烧的氚的分数 $f_{tb}$，是聚变能成功的一个核心问题。将 $DT$ 燃烧等离子体中的氚分数 $f_t$ 降低到一半以下会提高燃耗分数 $f_{tb}\propto1/f_t$，但同时提高实现燃烧所需的约束 $nT\tau_E\propto1/f_t(1-f_t)$。燃耗分数的加倍仅需要所需 $nT\tau_E$ 的 4/3 增强。托卡马克和仿星器中的能量约束时间 $\tau_E$ 在经验上是陀螺玻姆的，在用于构建标度律的最好与最差结果之间存在约两倍的因子。陀螺玻姆也是发电厂所需的输运的近似水平。很少被研究的是 $\tau_t/\tau_E$（氚约束时间与能量约束时间之比）和 $\tau_\alpha/\tau_E$（α 粒子约束时间与能量约束时间之比）。氚燃耗分数正比于 $\tau_t/\tau_E$，因此越大越好。氦灰对等离子体的污染正比于 $\tau_\alpha/\tau_E$，因此越小越好。