Key reactor parameters of intensely beam-driven toroidal plasmas with 50: 50 D-T composition maintained by neutral-beam injection of both D and T, together with plasma re-cycling, are determined. The deuterons and tritons are injected with equal intensity and velocity. This mode of operation is most appropriate for high-duty-factor, high-power-density operation, in the absence of pellet injection.The velocity distributions of energetic D and T ions are calculated from a relatively simple slowing-down model, but include a tail above the injection velocity that results from energy diffusion. Fusion power multiplication Q and fractional tritium burn-up are determined from fusion reactivities calculated for beam-target, hot-ion, and thermonuclear reactions. For conditions where Q ∼ 1, beam-target reactions are dominant, but reactions among the hot ions contribute substantially to the total reaction rate when nhot/ne ≳ 0.2. To maintain the bulk-plasma temperature at progressively smaller neτE, it is necessary to continuously increase nhot/ne, so that reactions among energetic ions serve to maximize the Q-value and power density in low-neτE-driven operation.
強力なビーム駆動トロイダルプラズマにおける主要な炉心パラメータは、DとTの両方の中性粒子ビーム入射とプラズマリサイクリングによって維持される50：50のD-T組成に対して決定される。重水素とトリチウムは等しい強度と速度で入射される。この運転モードは、ペレット入射がない場合の高デューティ比・高出力密度運転に最も適している。高エネルギーのDおよびTイオンの速度分布は、比較的単純な減速モデルから計算されるが、エネルギー拡散に起因する入射速度以上のテールを含む。核融合出力増倍率Qおよびトリチウム燃焼割合は、ビーム・ターゲット反応、高温イオン反応、熱核反応について計算された核融合反応率から決定される。Q ∼ 1の条件ではビーム・ターゲット反応が支配的であるが、nhot/ne ≳ 0.2の場合、高温イオン間の反応が総反応率に有意に寄与する。より小さなneτEでバルクプラズマ温度を維持するには、nhot/neを連続的に増加させる必要があり、その結果、高エネルギーイオン間の反応が低neτE駆動運転におけるQ値と出力密度を最大化するのに寄与する。