The Lawson and ignition criteria are sensitive to the plasma density and temperature profiles and it is found that peaked profiles lead to a considerable easing of these criteria, as well as to a significant increase in the average fusion power density. Space and time-dependent reactor plasma calculations show that these profiles may indeed be sharply peaked at the centre owing to alpha heating and to rapid diffusion near the edge. The thermal equilibria are sensitive to the size of the device, to the conditions imposed at the plasma boundary and to the fuelling profile. A comparison between tokamak plasma equilibrium parameters predicted by often used global energy balance models and by space-dependent calculations indicates that the global-model results can differ sharply from the space-dependent calculations with regard to mean temperature, mean density, particle confinement time and fractional burn-up. In particular, the fractional burn-up predicted from global calculations can be too high and therefore strongly affect the anticipated tritium inventory and re-fuelling problems in tokamak reactors.
ローソン基準と点火基準はプラズマ密度および温度分布に敏感であり、ピークを持つ分布がこれらの基準を大幅に緩和し、平均核融合出力密度も有意に増加させることが見出された。時間・空間依存の炉心プラズマ計算により、これらの分布はアルファ粒子加熱により中心部で鋭いピークを持ち得ること、また端部付近での急速な拡散によりそのような形状が実現され得ることが示された。熱平衡状態は装置のサイズ、プラズマ境界に課される条件、および燃料供給分布に敏感である。広く用いられている大域エネルギー平衡モデルによって予測されるトカマクプラズマの平衡パラメータと、空間依存計算による結果を比較したところ、平均温度、平均密度、粒子閉じ込め時間、および燃焼率に関して、大域モデルの結果が空間依存計算の結果と大きく異なる場合があることが示された。特に、大域計算から予測される燃焼率は過大評価される可能性があり、これはトカマク炉におけるトリチウムインベントリおよび燃料補給の問題の見積もりに大きな影響を及ぼす。