Parameters Estimation for Fusion Neutron Source Based on Deuterium Plasma

Abstract

Источники термоядерных нейтронов энергией около 10 МэВ могут выполнять функцию драйверов в гибридных реакторах синтеза-деления, использоваться для утилизации радиоактивных отходов, участвовать в замыкании ядерного топливного цикла. В настоящее время проекты таких систем опираются на использование D-T-реакции и наработку трития в бланкете. С точки зрения доступности компонентов топлива привлекательна D-D-реакция. Энергия нейтронов, рождающихся непосредственно в D-D-реакции, недостаточно высока, но быстрые нейтроны энергией 14,1 МэВ рождаются при сгорании трития, производимого в D-D-реакции. Анализируются возможности использования D-D-плазмы, удерживаемой в магнитной ловушке, для генерации быстрых нейтронов. Для увеличения скорости реакции рассматривается мощный нагрев плазмы инжекцией быстрых атомов дейтерия, при котором поддерживается значительная популяция быстрых частиц. Сформулированы требования к параметрам плазмы и магнитной ловушки, позволяющие представить возможную концепцию источника термоядерных нейтронов на основе дейтериевой плазмы.