The burn condition for D-T plasmas is derived in a form which accounts for the stationary helium concentration determined by the coupling of the fusion power and helium production. The ratio of the global alpha particle confinement timeto the energy confinement time τE is taken as a quantity characterizing the prevailing confinement and exhaust regime. For an ignited and stationary burning D-T plasma this ratio needs to remain sufficiently below 15 or below 10 for typical impurity concentrations. This poses a lower limit on the required helium exhaust efficiency and indicates that operational regimes are needed where the particle confinement time does not diverge too far from the energy confinement time. Applied to the D-3He fusion reaction, the analysis leads to even more stringent limits on the ratio,which must be smaller by a factor of three to four compared to the D-T case. It is found that, for any given temperature (and for otherwise equal exhaust and recycling conditions), in general burning can be achieved at two different values of the fusion parameter n T τE and ash concentration.
D-Tプラズマの燃焼条件は、核融合出力とヘリウム生成の結合によって決定される定常ヘリウム濃度を考慮した形式で導出される。大域的なアルファ粒子閉じ込め時間とエネルギー閉じ込め時間τEの比は、支配的な閉じ込めおよび排気機構を特徴づける量として採用される。定常燃焼するD-Tプラズマにおいて、この比は典型的な不純物濃度に対して15未満、または10未満に十分に保たれる必要がある。これは必要なヘリウム排気効率に下限を課し、粒子閉じ込め時間がエネルギー閉じ込め時間から大きく乖離しない運転領域が必要であることを示している。D-3He核融合反応に適用すると、この解析はさらに厳しい制約をもたらし、その比はD-Tの場合と比較して3倍から4倍小さくなければならない。任意の温度(およびその他の等しい排気・再循環条件)に対して、一般に燃焼は核融合パラメータn T τEと灰濃度の2つの異なる値で達成可能であることが見出される。