CBFR — 衝突ビーム核融合炉

TAEの出発点。陽子とホウ素のビームを正面衝突させる。提唱者が断念した方式。

衝突ビームシミュレーション

青=陽子ビーム(右回転)、緑=ホウ素ビーム(左回転)。 すれ違うたびに衝突チャンスがある。赤い小さな点=中和電子(必ず存在する)。 「熱化を表示」を押すと、クーロン衝突でビームが散乱されマクスウェル化する様子が見える。

ビームの熱化 — なぜ分布が崩れるか

Riderの反論(1997): ビームイオン同士のクーロン衝突が、ピーク型の速度分布をマクスウェル分布に「ぼやかす」。 散乱時間 τ_scatter << 核融合時間 τ_fusion なので、ビームは核融合する前に熱化する。 分布を維持するには P_recir/P_fus ≈ 0.49 の再循環パワーが必要。電子損失を加えると赤字。

TAEの方針転換タイムライン

全ビーム方式の比較

教訓: CBFRは「正しい問題を見つけるための間違った答え」だった。 提唱者(Rostoker/Binderbauer)自身がFRC+NBI方式に転換したことが最も雄弁な評価。 方式を変えても Z_eff²=18.8 は変わらない。電子は常にエネルギーを奪う。