Helium-3 - based fusion plasma

Abstract

The experimental devices and conceptual designs of the field-reversed configuration (FRC), tandem mirror and spheromak as best solution for the low radioactive plasma, namely helium-3 based fusion plasma, are reviewed. Reactor schemes based on D-³He-⁶Li fuel with the possibility of ³He mining on the Earth and Moon, including breeding and support reactors are proposed. 3He acquisition, some estimation and resources are presented. Applications of D-³He reactions and advanced-fueled alternative systems are discussed.

Розглянуто експериментальні установки зверненої магнітної конфігурації (FRC) і сферомак, що складають клас магнітних систем, названий “компактний тор”, і дзеркальні пастки, як найбільш перспективні і, у той же час, надійні і прості кандидати як термоядерні реактори з поліпшеним паливом. Представлено реакторні схеми з комбінованим D-³He-⁶Li паливним циклом з можливістю одержання гелію-3 на Землі, включаючи реактори-брідери, і накопичення ³He у результаті побічних реакцій, а також з урахуванням місячного гелію. Показано розрахунки вартості He-3 при одержанні його з природного газу, а також історія питання і повна й енергетична ціна гелію-3. Обговорено концепцію електростанції з малонейтронним паливом і різні додатки малорадіоактивної плазми на основі гелію-3.

Рассмотрены экспериментальные установки обращенной магнитной конфигурации (FRC) и сферомак, составляющие класс магнитных систем, называемый “компактный тор”, и зеркальные ловушки, как наиболее перспективные и, в то же время, надежные и простые кандидаты в качестве термоядерных реакторов с улучшенным топливом. Представлены реакторные схемы с комбинированным D-³He-⁶Li топливным циклом с возможностью получения гелия-3 на Земле, включая реакторы-бридеры, и накопления ³He в результате побочных реакций, а также с учетом лунного гелия. Показаны расчеты стоимости He-3 при получении его из природного газа, а также история вопроса и полная и энергетическая цена гелия-3. Обсуждены концепция электростанции с малонейтронным топливом и различные приложения малорадиоактивной плазмы на основе гелия-3.