Sustainment of Q ∼ 10 operation with a fusion power of ∼500 MW for several hundred seconds is a key mission goal of the ITER Project. Past calculations and simulations predict that these conditions can be produced in high-confinement mode operation (H-mode) at 15 MA relying on only inductive current drive. Earlier development of 15 MA baseline inductive plasma scenarios provided a focal point for the ITER Design Review conducted in 2007–2008. In the intervening period, detailed predictive simulations, supported by experimental demonstrations in existing tokamaks, allow us to assemble an end-to-end specification of this scenario consistent with the final design of the ITER device. Simulations have encompassed plasma initiation, current ramp-up, plasma burn and current ramp-down, and have included density profiles and thermal transport models producing temperature profiles consistent with edge pedestal conditions present in current fusion experiments. These quasi-stationary conditions are maintained due to the presence of edge-localized modes that limit the edge pressure. High temperatures and densities in the pedestal region produce significant edge bootstrap current that must be considered in modelling of feedback control of shape and vertical stability. In this paper we present new results of transport simulations fully consistent with the final ITER design that remain within allowed limits for the coil system and power supplies. These self-consistent simulations increase our confidence in meeting the challenges of the ITER program.
Q ∼ 10 運転を、約 500 MW の核融合出力で数百秒間維持することは、ITER 計画の主要なミッション目標である。過去の計算とシミュレーションは、これらの条件が 15 MA での高閉じ込めモード運転（H モード）において、誘導電流駆動のみに依存して生成され得ることを予測している。15 MA ベースライン誘導プラズマシナリオの初期の開発は、2007年から2008年に実施された ITER 設計レビューの焦点を提供した。その後の期間に、既存のトカマクでの実験的実証によって支持された詳細な予測シミュレーションにより、ITER 装置の最終設計と整合するこのシナリオのエンドツーエンドの仕様を組み立てることが可能となった。シミュレーションは、プラズマ開始、電流立ち上げ、プラズマ燃焼、電流立ち下げを包含し、現在の核融合実験に存在するエッジペデスタル条件と整合する温度分布を生成する密度分布と熱輸送モデルを含んでいる。これらの準定常状態は、エッジ圧力を制限する周辺局在モードの存在によって維持される。ペデスタル領域の高温高密度は、形状と垂直安定性のフィードバック制御のモデリングにおいて考慮されなければならない有意なエッジブートストラップ電流を生成する。本論文では、最終 ITER 設計と完全に整合し、コイルシステムと電源の許容限界内に留まる輸送シミュレーションの新たな結果を提示する。これらの自己無撞着なシミュレーションは、ITER 計画の課題に対応することへの我々の確信を高める。