The development of a stellarator–mirror fission–fusion hybrid concept is reviewed. The hybrid comprises of a fusion neutron source and a powerful sub-critical fast fission reactor core. The aim is the transmutation of spent nuclear fuel and safe fission energy production. In its fusion part, neutrons are generated in deuterium–tritium (D–T) plasma, confined magnetically in a stellarator-type system with an embedded magnetic mirror. Based on kinetic calculations, the energy balance for such a system is analyzed. Neutron calculations have been performed with the MCNPX code, and the principal design of the reactor part is developed. Neutron outflux at different outer parts of the reactor is calculated. Numerical simulations have been performed on the structure of a magnetic field in a model of the stellarator–mirror device, and that is achieved by switching off one or two coils of toroidal field in the Uragan-2M torsatron. The calculations predict the existence of closed magnetic surfaces under certain conditions. The confinement of fast particles in such a magnetic trap is analyzed.
恒星-磁鏡型核融合-核分裂ハイブリッド概念の開発について概説する。本ハイブリッドは、核融合中性子源と強力な未臨界高速核分裂炉心から構成される。その目的は、使用済み核燃料の核変換と安全な核分裂エネルギー生産である。核融合部では、重水素-三重水素(D-T)プラズマ中で中性子が生成され、埋め込まれた磁気ミラーを有する恒星型システム内で磁気的に閉じ込められる。運動論的計算に基づき、このようなシステムのエネルギー収支を解析する。中性子計算はMCNPXコードを用いて実施し、炉心部の主要設計を開発した。炉の異なる外部領域における中性子流出量を計算した。恒星-磁鏡装置のモデルにおける磁場構造の数値シミュレーションを実施し、これはウラガン-2Mトルサトロンにおいてトロイダル磁場コイルの1つまたは2つをオフにすることで達成された。計算により、特定の条件下で閉じた磁気面の存在が予測される。このような磁気トラップにおける高速粒子の閉じ込めを解析した。