In the JET tokamak, ICRF driven fusion reactivity has been determined using measurements of 16.6 MeV γ-ray emission from d[3He, γ]5Li reactions during central RF heating in the (3He)d minority regime. Up to 1 MJ of fast minority ions in the plasma has been produced with the application of up to 15 MW of RF power. The maximum rate produced by d[3He, p]4He fusion reactions has been estimated as 2 × 10l6 s−1 (equivalent to 60 kW of fusion power in charged particle products). The reactivity increased strongly with coupled RF heating power (proportional to (PRF)5/3), with some evidence of a weakening of the dependence leading to a saturation in the energy gain Q at the highest coupled RF power levels (PRF > 8−12 MW). The experimentally measured anisotropic fast ion energies and fusion reaction rates have been simulated using a radially dependent Stix model for a wide variety of discharges. Analysis of the radial profile of fusion reactivity shows that when the RF power density is maximized on the magnetic axis of the discharge, the fusion reactivity is peaked away from the axis. This effect is caused by the minority ions near the centre of the discharge being driven to energies beyond the maximum in the fusion cross-section.
JETトカマクにおいて、ICRF駆動の核融合反応率は、(³He)dマイノリティ加熱領域での中心RF加熱中に、d[³He, γ]⁵Li反応からの16.6 MeVγ線放出の測定を用いて決定された。最大15 MWのRF印加により、プラズマ中の高速マイノリティイオンのエネルギーは最大1 MJに達した。d[³He, p]⁴He核融合反応によって生成される最大反応率は、2×10¹⁶ s⁻¹(荷電粒子生成物における60 kWの核融合出力に相当)と推定された。反応率は結合RF出力とともに強く増加し((P_RF)^(5/3)に比例)、最高の結合RF出力レベル(P_RF > 8–12 MW)では、エネルギー利得Qの飽和につながる依存性の弱まりの兆候が見られた。実験的に測定された異方性高速イオンエネルギーと核融合反応率は、動径依存性を持つStixモデルを用いて、多様な放電条件に対してシミュレーションされた。核融合反応率の動径プロファイルの解析により、RF出力密度が放電の磁気軸上で最大化される場合、核融合反応率は軸から離れた位置でピークに達することが示された。この効果は、放電中心付近のマイノリティイオンが、核融合断面積の最大値を超えるエネルギーまで駆動されることに起因する。