Isotope Effects of Solid Hydrogenic Pellet Ablation in Fusion Plasma

The isotope effects of ablation processes in fusion plasma for five combinations of solid isotopic hydrogenic pellets H2, HD, D2,DT, T2 have been first time studied. The resuits show that the modifications caused by isotope effects for pellet erosion speeds range from 1 for hydrogen pellet down to 0. 487 for tritium pellet and are not negligible in ablation rate calculations. These effects lead to deeper mass deposition and improved core fueling efficiency.

ITER高场侧靶丸注入计算

芯部加料对未来的燃烧等离子体实现增强约束和提高聚变功率输出是很重要的，然而它并不是那么容易做到的。我们曾运用Kuteev考虑动力效应和消融物质被环电流加速的2维透镜模型计算，发现目前现有的靶丸注入技术将满足不了ITER，FEAT芯部加料要求。为了使靶丸物质透入到ITER等离子体中心100cm，对半径为rp0=0．5cm的靶丸，必须加速到24×10^5cm·s^-1。

氢同位素组合靶丸消融率的同位素修正

国际热核聚变堆(ITER)的芯部加料问题是非常困难的。必须找到某些新的改善芯部加料的机制和新的靶丸注入方式。我们研究了5种氢同位素组合的固态靶丸H2，HD，D2，DT，T2在聚变等离子体中消融过程的同位素修正机制。Parks等人研究了高场侧注入的靶丸消融物质在托卡马克中由于VE产生的径向位移。我们用他们的模型对ITER设计参数作了数值计算。结果表明ITER芯部加料的困难问题有了转机。我们将在另一篇文章中讨论。本文主要介绍5种氢同位素组合固态靶丸消融率的同位素修正对芯部加料效率的影响。

1．3 弹丸注入与粒子约束改善

早在80年代初，有人曾总结了5种加料方法：中性束注人、气体包层加料、等离子体枪、小丸加料、粒子团加料(即燃料通过超音速喷嘴流出，形成粒子团簇)。其中，冰冻弹丸快速注人是一种高效率的芯部加料方法，注人技术日趋完善，当今托卡马克装置已普遍开展了这项实验。