Plasma heating and ignition by neutral injection have been studied using a Monte-Carlo neutral-injection computer code coupled to a single-fluid, one-dimensional (1-D) transport code and a two-dimensional (2-D) flux-conserving equilibrium code. It is shown that, by taking advantage of central α-heating, profile effects, and flux surface shifts in elongated plasmas, it is possible to ignite a modelled, prototypical reactor plasma using 45–30 MW of 100–150 keV (D+) neutral beams. To do this, the plasma is started at full bore but with a density below that needed for ignition. The density is then increased by peripheral fuelling so that the central core begins to ignite at the time when the neutral beams no longer penetrate to this region. The fusion α-particles take over the heating requirements in the core region. Because of the decreasing beam line efficiency with increasing energy, it is found that a nearly constant extracted power of about 85–95 MW is needed for ignition in the range studied. There is thus little economic difference in this energy range. However, higher-energy beams around 150 keV imply fewer injectors and perhaps lower impurity production rates during heating to ignition.
中性粒子入射によるプラズマ加熱と点火は、モンテカルロ中性粒子入射計算コードを、単一流体・一次元（1-D）輸送コードおよび二次元（2-D）磁束保存平衡コードと結合させて研究されてきた。細長いプラズマにおける中心α加熱、プロファイル効果、および磁束面シフトを利用することにより、100–150 keV（D+）中性ビームの45–30 MWを用いて、モデル化された典型的な原型炉プラズマを点火することが可能であることが示されている。このため、プラズマは全断面で開始されるが、その密度は点火に必要な密度より低い。その後、密度は周辺部への燃料供給によって増加され、それにより、中性ビームがこの領域まで到達しなくなった時点で中心コアが点火し始める。核融合α粒子がコア領域での加熱要求を引き継ぐ。エネルギー増加に伴うビームライン効率の低下のため、研究された範囲では、点火には約85–95 MWのほぼ一定の取り出し電力が必要であることが見出された。したがって、このエネルギー範囲では経済的差異はほとんどない。しかしながら、約150 keVのより高エネルギーのビームは、より少ない入射器を意味し、おそらく点火までの加熱中の不純物生成率の低下も意味する。