The stopping power of compressed and highly ionized deuterium (D) plasma mixed with lithium (Li), in which the electron and ion temperatures are non-equilibrium (i.e., ), to the injected α-particles is studied. Wide ranges of temperature (0.5–10 keV) and density (1–500 g cm−3) of D–Li mixing plasmas are considered. The numerical results show that, in the temperature equilibrium state, the change ratio of stopping power (denoted by η) increases positively with the increase of the fraction of Li (denoted by xLi). However, in some non-equilibrium dense plasma states, η may increase negatively with the increase of xLi. The corresponding nonlinear response of η to xLi may become more (less) remarkable if , which suggests that the collective excitation in the stopping power of D–Li mixing plasmas in which () will be enhanced (suppressed) due to the non-equilibrium temperature effect. As a result, the change ratio of deposition depth of α-particles (denoted by χ) for the non-equilibrium case of rather than seems to be closer to that of equilibrium cases. Furthermore, our results show that more than 60% of energy of injected α-particles is deposited into the electron species, and the energy deposited into the electron component (Ee/E0) is a monotonic decay function of xLi. In addition, relative to the equilibrium results, we find that Ee/E0 will slightly increase (decrease) when (). The findings and analysis in this work indicate that the non-equilibrium implosion with may be more controllable than that with , which may be useful for the advanced development of fusion propulsion systems, in which DLi is a potential fuel option.
圧縮された重水素（D）とリチウム（Li）の混合プラズマの阻止能に対する、電子温度とイオン温度が非平衡（すなわち、）である場合の、注入されたα粒子の影響を研究した。D–Li混合プラズマの広い温度範囲（0.5–10 keV）と密度範囲（1–500 g cm⁻³）を考慮した。数値計算の結果は、温度平衡状態では、阻止能の変化率（ηと表記）はLiの割合（xLiと表記）の増加に伴って正に増加することを示している。しかしながら、いくつかの非平衡密度プラズマ状態では、ηはxLiの増加に伴って負に増加する可能性がある。ηのxLiに対する対応する非線形応答は、特定の条件下ではより顕著（またはより顕著でない）になる可能性があり、これはD–Li混合プラズマにおける集団励起が、非平衡温度効果により強化（または抑制）されることを示唆している。その結果、非平衡の場合のα粒子の沈着深さの変化率（χと表記）は、平衡の場合の値に近い（または近くない）ように見える。さらに、我々の結果は、注入されたα粒子のエネルギーの60%以上が電子成分に沈着することを示しており、電子へのエネルギー沈着比（Ee/E0と表記）はxLiの単調減少関数である。さらに、平衡結果と比較して、Ee/E0は特定の条件下でわずかに増加（または減少）することが分かった。これらの発見と分析は、非平衡状態を利用した爆縮が、平衡状態を利用した場合よりも高い制御性を提供する可能性があることを示唆しており、これはDLiが潜在的な燃料選択肢の一つである核融合推進システムの先進的な開発に有用である可能性がある。