The 11B(p, α)2α fusion reaction occurring in hydrogen-boron fuel seems to be the most promising, therefore it is currently being investigated in various systems such as magnetic confinement fusion, inertial confinement fusion, high-power lasers and Z-pinches (Ribeyre et al 2022 Sci. Rep.12 4665), (Picciotto et al 2014 Phys. Rev. X4 031030–1). As this reaction does not produce neutrons and the energy released is carried only by alpha particles, it offers the possibility of direct conversion of kinetic energy into electricity (Lerner et al 2011 J. Fusion Energy30 367). The presented work demonstrates preliminary results of measurements of alpha particles produced by the aforementioned reaction in Z-pinch-type facilities. High-voltage, high-current discharges in Plasma Focus-type devices lead to the creation of a dense column of high-temperature magnetized plasma, which emits pulsed electron- and ion-beams, x-ray pulses etc. The results shown were obtained at the PF-360 and PF 1000 facilities, filled with H2– gas. The experimental campaign was conducted to test the possibility of producing intense beams of high-energy protons that can induce a considerable number of the 11B(p, α)2α reaction (Scholz et al 2019 J. Fusion Energy38 522).
水素-ホウ素燃料中で起こる 11B(p, α)2α 核融合反応は最も有望であると思われ、したがって現在、磁場閉じ込め核融合、慣性閉じ込め核融合、高出力レーザー、Zピンチなどの様々なシステムで調査されている (Ribeyre et al 2022 Sci. Rep.12 4665)、(Picciotto et al 2014 Phys. Rev. X4 031030–1)。この反応は中性子を生成せず、放出されるエネルギーはアルファ粒子のみによって運ばれるため、運動エネルギーの電気への直接変換の可能性を提供する (Lerner et al 2011 J. Fusion Energy30 367)。提示された研究は、Zピンチ型施設における前述の反応によって生成されたアルファ粒子の測定の予備結果を示している。プラズマフォーカス型装置における高電圧・大電流放電は、高密度の高温磁化プラズマの柱を生成し、パルス状の電子ビームおよびイオンビーム、X線パルスなどを放出する。示された結果は、H2–ガスを充填したPF-360およびPF 1000施設で得られた。実験キャンペーンは、かなりの数の 11B(p, α)2α 反応を誘起できる高エネルギープロトンの強力なビームを生成する可能性を試験するために実施された (Scholz et al 2019 J. Fusion Energy38 522)。