A multi-group diffusion method is derived for the slowing down and spatial transport of energetic positive ions in a hot plasma. A diffusion coefficient which is "flux-limited" is used to provide better accuracy when slowing-down is dominated by Coulomb collisions with electrons and the mean free path is long. This results in a fast, flexible, small-memory computer program for calculating the behaviour of energetic charged particles. Calculated results are presented for 3.5-MeV alpha-particles slowing down in a 50-keV deuterium-tritium plasma of uniform density. Various spatial distributions of the alpha-particle source were tested in spherical geometry and compared with the results of suitable Monte-Carlo calculations. Generally, fair to good agreement was obtained for the energy deposition in space and time with as few as ten energy groups, and good to excellent agreement was obtained with 100 groups. It was found that the multi-group method using 100 groups was appreciably faster than the Monte-Carlo method, while for only 10 groups it was at least an order of magnitude faster. This method is expected to give good results for temperature, density, and charged-particle source distributions which are typical of laser fusion reactors, and may also be applicable to certain astrophysical problems.
高温プラズマ中における高エネルギー正イオンの減速と空間輸送に対して、多群拡散法を導出する。「フラックス制限」された拡散係数を用いることで、クーロン衝突による電子との減速が支配的で平均自由行程が長い場合に、より高い精度を実現する。これにより、高エネルギー荷電粒子の挙動を計算するための、高速で柔軟性が高く、メモリ使用量の少ないコンピュータプログラムが得られる。一様密度の50keV重水素-トリチウムプラズマ中で減速する3.5MeVのアルファ粒子についての計算結果を示す。アルファ粒子源の様々な空間分布を球面幾何学で試験し、適切なモンテカルロ計算の結果と比較した。一般に、空間的・時間的なエネルギー付与について、わずか10のエネルギー群でおおむね良好から良好な一致が得られ、100群では良好から極めて良好な一致が得られた。100群を用いた多群法はモンテカルロ法よりも著しく高速であり、10群の場合には少なくとも一桁以上高速であることがわかった。この手法は、レーザー核融合炉に典型的な温度、密度、荷電粒子源分布に対して良好な結果を与えると期待され、特定の天体物理学の問題にも適用できる可能性がある。