The first three moments of the energy distributions of products from fusion reactions in thermonuclear plasmas with Maxwellian ion velocity distributions are determined analytically. Relativistic kinematics is used allowing the desired accuracy to be reached, which is 2 to 3 orders of magnitude better than previous analytical results. In particular, neutron spectra of the reactions D(d,n)3He and D(t,n)α for plasma ion temperatures 0 < Ti < 100 keV are studied for which the results are also given in tabulated form with interpolation formulas for the purpose of practical use. The neutron energy distributions are also calculated with numerical methods, in order to assess the analytical results. High accuracy calculations are motivated by the crucial role that neutron measurements are envisaged to play in the next step fusion experiments on burning plasmas, which are also discussed.
熱核プラズマ中のマクスウェル型イオン速度分布を有する核融合反応から生じる生成物のエネルギー分布の最初の三つのモーメントを解析的に決定した。相対論的運動学を用いることにより、従来の解析結果よりも2〜3桁優れた精度を達成できる。特に、プラズマイオン温度0 < Ti < 100 keVにおける反応D(d,n)3HeおよびD(t,n)αの中性子スペクトルを研究し、その結果を実用上の利便性を考慮して表形式および補間公式としても提示した。また、解析結果の評価のために中性子エネルギー分布を数値的に計算した。高精度計算が動機づけられるのは、燃焼プラズマを用いた次段階の核融合実験において中性子計測が果たすと予想される決定的な役割によるものであり、これについても議論する。