The feasibility of using D-³He and D-D fusion fuels

Abstract

A careful study of the conditions required to burn D-³He and D-D fuels in a fusion reactor, with realistic models for bremsstrahling and synchrotron radiation losses, shows that the low reactivity of D-³He and D-D fusion reactions severely restricts the choice of fuel mixtures that can be brought to ignition and requires very low levels of impurities and alpha particle ash, with plasma temperature, density, beta and energy confinement time that are far beyond the capability of any known magnetic confinement system. The fuel mixtures of D-³He and D-D that can be brought to ignition produce large fluxes of neutrons and there are serious problems with fuel cycles and reserves.

Ретельні дослідження умов, необхідних для горіння D-³Hе і D-D палив у реакторі синтезу, що використовували реалістичні моделі опису гальмівного і синхротронного випромінювання, показують, що низька реактивність реакцій D-³Hе і D-D різко обмежує вибір паливних сумішей , котрі можуть бути підпалені, а також вимагає дуже низького рівня домішок і гелієвої золи при значеннях температури і щільності плазми, параметру бета і часу утримання енергії, значно перевищуючих можливості кожної з відомих систем магнітного утримання. Суміш пальних D-³Hе і D-D, що може бути доведена до горіння, створює великі потоки нейтронів, а також існують серйозні проблеми з циклом пальних і їх резервів.

Тщательные исследования условий, необходимых для горения D-³Hе и D-D топлив в реакторе синтеза, использовавшие реалистические модели описания тормозного и синхротронного излучения, показывают, что низкая реактивность реакций D-³Hе и D-D резко ограничивает выбор горючих смесей , которые могут быть подожжены, а также требует очень низкого уровня примесей и гелиевой золы при значениях температуры и плотности плазмы, параметра бета и времени удержания энергии, значительно превышающих возможности любой из известных систем магнитного удержания. Смесь горючих D-³Hе и D-D, которая может быть доведена до горения, создаёт большие потоки нейтронов, а также существуют серьёзные проблемы с циклом горючих и их резервами.