高性能自持燃烧的氘氚等离子体!-物理学报.PDF

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 1 # $$0 # ， ， ， E)F ’1 =) ’# C@/GF $$0 （ ） !$$$,02$B$$0B1 $# B$2%,!$ C7C D5?AC ?A=AC #$$0 *GH ’ D*.I ’ ?)J ’ ############################################################### 高性能自持燃烧的氘氚等离子体! !） ） ） 龚学余 石秉仁 龙永兴 !）（南华大学核科学技术学院，衡阳 #!$$!） ）（核工业西南物理研究院，成都 %!$$#!） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） $$ # % $$ % 在等离子体密度分布一定的情况下，从电子、离子的能量输运方程出发，对常规剪切和中心负剪切位形下高性 能自持燃烧的氘氚等离子体进行了研究 常规剪切下采用与能量约束改善因子 有关的 热传导系数，中心 ’ ! ()*+ 负剪切下采用一个与磁剪切有关的()*+,-./),()*+ 混合型的热传导系数，并考虑了 粒子反常扩散和动态反馈加 ! 热对氘氚自持燃烧的影响 研究结果表明，常规剪切下当 时，才有较大的能量输出，当 接近 时无须动态 ’ ! 0 ! # 反馈加热氘氚就能获得自持燃烧；在中心负剪切位形下，等离子体的运行性能更高，有更高的能量输出，一旦氘氚 达到燃烧条件，无须动态反馈加热就能获得自持燃烧；粒子的反常扩散对氘氚燃烧有较大影响，在常规剪切下，适 ! 当的反常扩散有利于燃烧，在中心负剪切情况下，反常扩散过大，氘氚将变得不能自持燃烧；动态反馈加热对维持 常规剪切下氘氚燃烧起了重要作用’ 关键词：高性能等离子体，氘氚自持燃烧，中心负剪切 ： ， !## 11$ 111 产生了一些新的结果，这些结果对氘氚等离子体的 !6 引 言 燃烧会产生什么样的影响，是值得研究的’ 文献［］对在低性能运行的 模式（ 模式） ! ; ()*+ 未来聚变堆必须依靠聚变反应产生的 粒子自 下自持燃烧的氘氚等离子体进行了研究，由于热不 ! 加热来维持等离子体的燃烧，即无需外加热或少量 稳定性，若无动态反馈加热，氘氚无法获得稳态自持 的反馈加热，同时有大量的能量输出’ 这种自持燃烧 燃烧，就是在外加热下获得了燃烧，燃烧放出的能量 主要是氘氚自持燃烧，若完全靠氘氚燃烧，则等离子 与为满足燃烧所输入的能量之比是非常小的，这种 体的燃烧条件