تابش ترمزی از کلمه‌ی bremsen به معنی ترمز و strahlung به معنی تابش گرفته شده است.که تابش الکترو مغناطیسی تولید شده توسط کاهش سرعت یک ذره‌ی باردار است، هنگامی که توسط ذره باردار دیگری منحرف می‌شود. (شکل ۲-۸) ذره در حال حرکت بخشی از انرژی جنبشی خود را بصورت فوتون از دست می‌دهد، در نتیجه بقای انرژی برقرار است. تابش ترمزی همچنین برای اشاره به فرایند تولید اشعه استفاده می‌شود که دارای طیفی پیوسته است که شدت آن افزایش می‌یابد و بیشتر امواجی با فرکانس‌های بالاتر (طول موج کمتر) تابش می‌کند و ممکن است براحتی از پلاسما فرار کند و در نتیجه، انرژی جنبشی ذره کاهش یافته و پلاسما خنک شده و انرژی جبرانی، ضروری می‌شود ]۴۸[. در یک پلاسمابرخوردهای کلنی یک الکترون با یک یون با در نظر گرفتن زمان ، و فاصله x، بصورت زیر بیان می‌شود:

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

(۲-۳۶)
(۲-۳۷)
توان کل اتلافی بر واحد حجم در این فرایند، به عنوان ضریب تابش ترمزی شناخته می‌شود و با بهره گرفتن از انتگرال گیری از همه برخوردها بدست خواهیم آورد:
(۲-۳۸)
و در نهایت به رابطه زیر خواهیم رسید:
(۲-۳۹)

۲-۱۴-۲- تابش سیکلوترونی^[۴۹]
تابش سیکلوترون، تابش الکترومغناطیسی ساطع شده از حرکت ذرات باردار منحرف شده توسط میدان مغناطیسی است. نیروی لورنتس^[۵۰] روی ذرات در جهت عمود بر خطوط میدان مغناطیسی و مسیر ذراتی که در آن حرکت می­ کنند، عمل می­ کند. ذرات شتاب می­گیرند و شتاب ذرات باردار سبب می‌شود، این ذره به بخش تابشی وارد گردد و روی خطوط مارپیچ میدان مغناطیسی شروع به چرخش ­کند. دوره زمانی چرخش ذرات روی مدارها مستقل از انرژی ذرات است، در نتیجه سبب می‌شود سیکلوترون در یک فرکانس مشخص کار کند. این تابش توسط تمام ذرات بارداری که میدان مغناطیسی را ترک می­ کنند، ایجاد می­گردد نه فقط از طریق سیکلوترون­ها. توان (انرژی بر واحد حجم) از هر الکترون می‌تواند بصورت معادله (۲-۳۲) محاسبه گردد:
(۲-۴۰)
که E انرژی، t زمان، _tσ سطح مقطع توماس^[۵۱]( سطح مقطع کل و نه جزیی)، B قدرت میدان مغناطیسی، V سرعت عمود بر میدان مغناطیسی است، c سرعت نور است و _۰μ نفوذ پذیری از فضای آزاد است [۴۹].
بر خلاف تابش ترمزی، تابش سیکلوترون در حرکت ذرات باردار، نقش مهمی را در کاهش انرژی بازی می­ کند. طبق رابطه کلاسیک کاهش توان ناشی از تابش برای ذره باردار در میدان شتاب دهنده:
(۲-۴۱)
جرم اندک الکترون و شتاب­گیری این ذرات سبک باعث خواهند شد که این ذرات، عامل اساسی در کاهش توان سیکلوترون باشند. N_e، دانسیته الکترونی و a_e، شتاب وابسته الکترونی است.
۲-۱۴-۳- افت­های انتقالی
انتگرال­گیری از شار حرارتی (انرژی بر واحد زمان) که از طریق انتقال حرارت بصورت هدایت و جابجایی روی مرزهای پلاسما صورت می­گیرد، افت انرژی کلی را ایجاد می­ کند که افت انتقالی نامیده می­ شود. که مقدار کلی آن وابسته به زمان حبس انرژی می­باشد. در نتیجه محاسبه زمان حبس انرژی عامل مهمی است. در اینگونه افت­ها زمان حبس انرژی را مطابق معادله (۲-۴۶) تعریف می­کنیم (τ_E) (بصورت تئوری) و به دنبال آن، زمان حبس انرژی متفاوتی (τ^*_E) (در فعالیت­های تجربی) استفاده می‌شود که بصورت معادله (۲-۴۷) تعریف می­گردد. این زمانی است که پلاسما در اثر افت­های تابشی، همان مقدار انرژی را از دست می­دهد که در همان لحظه دارد و ساده­تر از اندازه­گیریτ_E است .
(۲-۴۲)
(۲-۴۳)
فیزیک واکنش‌های همجوشی
همانطور که پیش­تر گفته شد، سوخت‌های اصلی همجوشی بصورت زیر در واکنش‌های هسته­ای شرکت می­ کنند:
(۲-۴۴)
(۲-۴۵)
(۲-۴۶)
(۲-۴۷)
در بین واکنش‌های اصلی همجوشی هسته‌ای، آهنگ انجام واکنش در D-T در محدوده دمایی مورد استفاده در راکتورهای همجوشی نسبت به دیگر واکنش­ها بالاتر می‌باشد. اما این تحقیقات تنها به سوخت D-T محدود نمی‌شود و امروزه تحقیقات دیگری نیز بر روی سایر سوخت‌های هسته‌ای که سوخت‌های پیشرفته نام دارند و علی‌الخصوص سوخت D-³He در حال انجام است [۳۳, ۲۶, ۵۲].
واکنش D-³He در مقایسه با واکنش D-T دارای مزیت‌هایی است از جمله اینکه در واکنش همجوشی D-T ، ۸۰ در صد انرژی به نوترون داده می‌شود که دارای بار الکتریکی نیست و بنابراین در میدان مغناطیسی منحرف نشده و نیاز به حفاظ‌هایی به منظور گیراندازی نوترون است. از طرف دیگر نیاز به حضور بلانکت­هایی به منظور زایش تریتیوم دارد. از دیگر مزیت‌های واکنش همجوشی D-³He می‌توان به کاهش خطرات ناشی از تابش، فعال‌سازی کمتر، کارکرد بالا در تبدیل مستقیم انرژی، تعمیر و نگهداری ساده‌تر و حفاظت در برابر گسترش سلاح‌های هسته‌ای را اشاره کرد. اما این واکنش دارای مشکلاتی نیز است چون این واکنش دارای سطح مقطع کوچک‌تری در مقایسه با واکنش دوتریوم-تریتیوم است. بنابراین واکنش دوتریوم-هلیوم ۳ به دمای بالاتر، محصورسازی بهتر و پارامتر  (نسبت فشار جنبشی پلاسما محصور به فشار مغناطیسی تولید شده توسط میدان‌های مغناطیسی خارجی) بالاتر نیاز دارد همچنین کمیاب بودن هلیوم ۳ روی سطح زمین توسعه آنرا علی­رغم مزایای ذکر شده با تاخیر مواجه کرده است.
همجوشی با سوخت D+³He به توسعه فیزیکی قابل توجهی به ویژه در سلول­های پلاسما در حالت همجوشی متناوب با کارایی بالا نیاز دارد. در نتیجه پرداختن به پارامترهای اساسی واکنش‌های همجوشی ضروری است.
آهنگ انجام واکنش
سرعت واکنش همجوشی در واحد حجم به صورت زیر بیان می شود:
(۲-۴۸)
که  و  ، به ترتیب چگالی­ ذره ۱ و ۲ و <?ν> سطح مقطع همجوشی (معیار واکنش­پذیری) می­باشند.

شکل۲-۷- آهنگ واکنش به صورت تابعی از دما برای واکنش‌های مختلف همجوشی با توزیع سرعت ماکسولی [۱]
شکل ۲-۷ آهنگ انجام واکنش را برحسب دما برای واکنش‌های مختلف همجوشی با توزیع سرعت ماکسولی نشان می­دهد.
واکنش پذیری
۲-۱۷-۱- واکنش پذیری واکنش‌های هسته­ای (پارامتر سیگما-وی)
مقدار با اهمیت بعدی واکنش­پذیری است که به عنوان احتمال انجام واکنش بر واحد زمان بر واحد دانسیته هسته هدف تعریف شده است و تابع دمای پلاسما (برحسب (keV است که در حالت ساده تنها توسط <?ν> داده می‌شود. بطور کلی حرکت هسته هدف، بطوری که سرعت نسبی (ν) برای هر جفت هسته که با هم برخورد می­ کنند، متفاوت است. در این حالت مقدار متوسطی بصورت معادله (۲-۴۹) محاسبه می­ شود.
(۲-۴۹)
بطوری که تابع پراکندگی مربوط به سرعت­های نسبی است که در بصورت نرمال سازی شده است.
همانطور که پیش از این گفته شد، اثر بخشی سوخت همجوشی توسط واکنش­پذیری آن یعنی <σv> مشخص می‌شود. در همجوشی کنترل شده و نیز در اختر فیزیک معمولا با مخلوطی از هسته‌های مختلف در برخورد با یکدیگر سروکار داریم که در تعادل گرمایی، از معادله پراکندگی سرعت ماکسول تبعیت می­ کند. بر این اساس چندین روش مختلف برای بررسی پارامتر پر اهمیت واکنش­پذیری ارائه شده است، که در زیر به آنها اشاره می‌شود.
۲-۱۷-۲- واکنش­پذیری باکی^[۵۲]
معادله واکنش­پذیری باکی که وابسته به دما است بصورت معادله (۲-۵۰) می‌باشد.
(۲-۵۰)