Fast protons can react with tritons in an endothermic nuclear reaction which can act as a source of neutrons in magnetically confined fusion plasmas. We have performed an experiment to systematically study this reaction in low tritium concentration (≈1%) plasmas in the Joint European Torus. A linear dependence is found between excess neutron rate and tritium concentration when the DT fusion rate is low. We discuss the properties of the neutron emission, including anisotropy, from the proton–triton reaction in a fusion reactor environment and derive simple models for the calculation of the neutron yield from this reaction in terms of tritium density, fast ion temperature and fast ion energy content.
高速陽子は三重陽子と吸熱核反応を起こすことができ、この反応は磁気閉じ込め核融合プラズマにおける中性子源として機能し得る。我々は、欧州トーラス共同実験装置(JET)において、三重陽子濃度が低い(約1%)プラズマでこの反応を系統的に研究する実験を行った。DT核融合反応率が低い場合、過剰中性子率と三重陽子濃度の間に線形関係が認められた。我々は、核融合炉環境における陽子–三重陽子反応からの中性子放出の特性(異方性を含む)について考察し、三重陽子密度、高速イオン温度、および高速イオンエネルギー含有量に基づいてこの反応からの中性子収量を計算するための簡易モデルを導出する。