Measurements of neutrons and hard X-rays are made with a pair of plastic scintillators during injection of deuterium pellets into deuterium TFTR plasmas. Three cases are investigated. During Ohmic heating in plasmas with few runaway electrons, the neutron emission does not increase when a pellet is injected, indicating that strong acceleration of the pellet ions does not occur. In Ohmic plasmas with low but detectable levels of runaway electrons, an X-ray burst is observed on a detector near the pellet injector as the pellet ablates, while a detector displaced 126° toroidally from the injector does not measure a synchronous burst. Reduced pellet penetration correlates with the presence of X-ray emission, suggesting that the origin of the burst is bremsstrahlung from runaway electrons that strike the solid pellet. In deuterium beam heated discharges, an increase in the d-d neutron emission is observed when the pellet ablates. In this case, the increase is due to fusion reactions between beam ions and the high density neutral and plasma cloud produced by ablation of the pellet; this localized density perturbation equilibrates in about 700 μs. Analysis of the data indicates that the density propagates without forming a sharp shock front with a rapid initial propagation velocity (≳ 2 × 107 cm·s−1) that subsequently decreases to around 3 × 106 cm·s−1. Modelling suggests that the electron heat flux into the pellet cloud is much less than the classical Spitzer value.
中性子および硬X線の測定は、重水素TFTRプラズマへの重水素ペレット入射中に、一対のプラスチックシンチレータを用いて行われた。3つのケースが調査された。逃走電子がほとんどないプラズマにおけるオーミック加熱中、ペレット入射時に中性子放出は増加せず、ペレットイオンの強い加速は発生しないことが示された。逃走電子のレベルが低いが検出可能なオーミックプラズマでは、ペレットがアブレーションする際に、ペレット入射装置の近くにある検出器でX線バーストが観測された一方、入射装置からトロイダル方向に126°離れた検出器では同期したバーストは測定されなかった。ペレットの浸透深さの減少はX線放出と相関しており、バーストの起源が固体ペレットに衝突する逃走電子からの制動放射であることを示唆している。重水素ビーム加熱放電では、ペレットがアブレーションする際にd-d中性子放出の増加が観測された。この場合、増加はビームイオンとペレットのアブレーションによって生成された高密度の中性・プラズマ雲との間の核融合反応によるものである。この局所的な密度摂動は約700μsで平衡化する。データの解析により、密度は急峻な衝撃波面を形成することなく伝播し、初期伝播速度は約2×10^7 cm/s以上であり、その後約3×10^6 cm/sまで減少することが示された。モデリングにより、ペレット雲への電子熱流束は古典的なSpitzer値よりもはるかに小さいことが示唆されている。