The effect of spin-polarized deuterium–tritium fuel on the blanket, magnets, and surrounding structures is analyzed for a spherical tokamak fusion power plant. The focus of this paper is the neutron flux distribution in the fusion device and the corresponding engineering considerations, such as tritium breeding ratio (TBR) and magnet fluence. Significant benefits were found for anti-aligned polarization: a 2.7% increase in the total TBR (which could increase significantly with further optimization) and an approximately 68% increase in the magnet lifetime. If the inboard breeding blanket can be replaced with extra shielding and magnets, then it could significantly increase fusion power with no loss of magnet lifetime. This would be accomplished by increasing the toroidal field strength.
スピン偏極重水素–トリチウム燃料が、球状トカマク核融合発電所のブランケット、磁石、および周辺構造物に及ぼす影響を解析した。本論文の焦点は、核融合装置内の中性子束分布と、トリチウム増殖比(TBR)や磁石のフルエンスなどの対応する工学的検討事項である。反平行偏極について有意な利点が見いだされた。すなわち、総TBRの2.7%増加(さらなる最適化により大幅に増加する可能性がある)と、磁石の寿命の約68%増加である。内側増殖ブランケットを追加の遮蔽体と磁石に置き換えることができれば、磁石の寿命を損なうことなく核融合出力を大幅に増加させることができるだろう。これはトロイダル磁場強度を高めることによって達成される。