論文通過建立動力學(xué)模型對基于氣動勢阱(GDT)磁鏡的ABFR進(jìn)行了評估。其核心創(chuàng)新在于“共振掃描”機(jī)制：注入能量略高于反應(yīng)共振峰的高能離子束，使其在等離子體中減速時(shí)能量自然掃過整個(gè)高截面共振區(qū)，從而大幅提升聚變反應(yīng)率。研究采用經(jīng)量子修正的Brown-Preston-Singleton(BPS)形式計(jì)算阻止本領(lǐng)，使高溫區(qū)的能量耦合計(jì)算更為精確。
關(guān)鍵結(jié)論顯示，對于傳統(tǒng)上極難點(diǎn)火的p-11B反應(yīng)，在離子溫度150 keV、注入質(zhì)子束能量775 keV的條件下，若能達(dá)到50秒的等離子體約束時(shí)間，理論上可實(shí)現(xiàn)Q=10的能量增益。這一約束時(shí)間要求甚至低于同等增益目標(biāo)下的D-T反應(yīng)(需87秒)，揭示了該構(gòu)型在先進(jìn)燃料應(yīng)用上的獨(dú)特潛力。計(jì)算同時(shí)表明，加熱時(shí)間與所需約束時(shí)間處于同一量級(約百秒級)，這意味著裝置需具備穩(wěn)態(tài)或長脈沖運(yùn)行能力。
文章也指出了工程挑戰(zhàn)，主要包括強(qiáng)流束注入可能引發(fā)的不穩(wěn)定性，以及維持“束流-等離子體”非熱平衡狀態(tài)的難度。此外，磁鏡的開放式端部結(jié)構(gòu)為其實(shí)現(xiàn)高效直接能量轉(zhuǎn)換提供了天然優(yōu)勢，有望將帶電粒子的動能以超過80%的效率直接轉(zhuǎn)化為電能。
這項(xiàng)研究為磁鏡裝置的發(fā)展提供了新思路，表明結(jié)合加速器技術(shù)后，簡單的線性磁鏡構(gòu)型有可能高效處理先進(jìn)燃料聚變，且更易于維護(hù)。同時(shí)，它明確了50-100秒量級的約束時(shí)間是該路徑邁向商業(yè)化的關(guān)鍵物理門檻，與全球聚變界追求長脈沖穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的趨勢相一致。
免責(zé)聲明：本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自合作媒體、機(jī)構(gòu)或其他網(wǎng)站的信息，登載此文出于傳遞更多信息之目的，并不意味著贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性。本網(wǎng)所有信息僅供參考，不做交易和服務(wù)的根據(jù)。本網(wǎng)內(nèi)容如有侵權(quán)或其它問題請及時(shí)告之，本網(wǎng)將及時(shí)修改或刪除。凡以任何方式登錄本網(wǎng)站或直接、間接使用本網(wǎng)站資料者，視為自愿接受本網(wǎng)站聲明的約束。
