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Economic Evaluation of D-T, D-3He, and Catalyzed D-D Fusion Reactors

机译：D-T，D-3He和催化D-D聚变反应堆的经济评估

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Because the D-3He reaction generates no neutrons and the D-D reaction can use abundant fuel resources, these reactions are expected to be used in advanced fuel fusion reactors. Economic considerations and engineering problems are important for realizing such reactors as commercial plants. Therefore, we estimate and compare the cost of electricity (COE) from D-T, D-3He, and catalyzed D-D (cat D-D) fusion reactors. D-3He and cat D-D reactors have a low neutron wall load. Therefore, the D-3He reactor has no wall replacement cost. In addition, no tritium breeding system is needed for the D-3He reactor, but 3He gas is rare. Because the reaction rates of the D-3He and D-D reactions are less, D-3He and D-D reactors require highly efficient confinement properties and operation at high ion temperatures. Furthermore, the power densities of D-3He and D-D reactors are smaller than that of the D-T reactor; thus, D-3He and D-D reactors require a large plasma volume. Assuming a high ion temperature (= 60 keV) and high normalized beta (= 7-8), the COE of a D-3He reactor is expected to be similar to that of a D-T reactor. In terms of cost, cat D-D is disadvantageous in comparison with D-3He and D-T reactors.
机译：由于D- 3 He反应不产生中子，并且D-D反应可以使用大量的燃料资源，因此这些反应有望用于先进的燃料聚变反应堆。经济上的考虑和工程问题对于实现诸如商业工厂的反应堆是重要的。因此，我们估算并比较了D-T，D- 3 He和催化D-D（cat D-D）聚变反应堆的电费（COE）。 D- 3 He和Cat D-D反应堆的中子壁负荷低。因此，D- 3 He反应堆没有更换壁的费用。另外，D- 3 He反应器不需要tri繁殖系统，但是 3 He气体很少。由于D- 3 He和D-D反应的反应速率较小，因此D- 3 He和D-D反应器需要高效的限制条件和在高离子温度下运行。此外，D- 3 He和D-D反应堆的功率密度小于D-T反应堆的功率密度。因此，D- 3 He和D-D反应器需要较大的等离子体体积。假设较高的离子温度（= 60 keV）和较高的标准化β（= 7-8），则D- 3 He反应器的COE有望与D-T反应器的COE相似。在成本方面，与D- 3 He和D-T反应堆相比，Cat D-D不利。

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