Ignited fusion plasmas have the potential of high-Q performance but only if charged-particle fusion products deposit a large share of their energy within the plasma. The problem of alpha-particle losses in a magnetic configuration having a loss-cone and non-zero alpha Larmor radius is treated. First, an exact analytic solution is found for the zero-dimensional, time-dependent Fokker-Planck equation with a constant plasma reactivity switched on abruptly in time. Several effects are accounted for, including alpha endloss, finite alpha Larmor radius size (compared to the plasma radius), and alpha pitch-angle scattering. The results of the exact solution are then used as a guide in constructing a mocked-up representation of alpha behaviour. This model, based on two coupled first-order time-differential equations, accounts for all the effects contained in the more complicated exact solution; in addition, it allows arbitrary time variation in plasma parameters and reactivity.
点火した核融合プラズマは、荷電粒子の核融合生成物がそのエネルギーの大部分をプラズマ内に堆積する場合にのみ、高いQ値の性能を達成する可能性を有する。損失円錐と非ゼロのアルファ粒子ラーモア半径を有する磁場配位におけるアルファ粒子損失の問題を扱う。まず、時間依存のゼロ次元フォッカー・プランク方程式に対して、プラズマ反応性が時間的に急峻に立ち上がる場合の厳密解析解を求める。この解は、アルファ粒子の損失円錐損失、有限のアルファ粒子ラーモア半径(プラズマ半径と比較した場合)、およびアルファ粒子のピッチ角散乱を含む複数の効果を考慮している。次に、この厳密解を指針として、アルファ粒子の挙動を模擬する簡易モデルを構築する。このモデルは、2つの結合した一次時間微分方程式に基づいており、より複雑な厳密解に含まれるすべての効果を考慮するとともに、プラズマパラメータと反応性の任意の時間変化も許容する。