Insufficient helium exhaust can seriously degrade the performance of any fusion reactor and has recently been identified as a potentially significant issue for the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER). The effects of variations of the ratios DHe/χi, DHe/DD and vHe/DHe and of the sawtooth period on helium exhaust in ITER have been studied with BALDUR code transport simulations. Recent measurements of DHe/χi in TFTR, of DHe/DD in TEXTOR and of vHe/DHe in TFTR, TEXTOR and JT-60 are found to be compatible with the requirements of sustained ignition and helium exhaust for ITER. Ignition is found to be critically sensitive to the ratio vHe/DHe, particularly at the plasma edge, and to a reduced sawtooth period. These critical dependences are moderated for reduced helium recycling at the separatrix and for hollow particle diffusivity profiles.
不十分なヘリウム排気は、あらゆる核融合炉の性能を著しく低下させ得るものであり、最近、国際熱核融合実験炉(ITER)にとって潜在的に重大な問題として認識されている。ITERにおけるヘリウム排気に対する比DHe/χi、DHe/DDおよびvHe/DHeの変動と、セーバートゥース周期の影響は、BALDURコード輸送シミュレーションを用いて研究されてきた。TFTRにおけるDHe/χi、TEXTORにおけるDHe/DD、およびTFTR、TEXTOR、JT-60におけるvHe/DHeの最近の測定値は、ITERの持続点火とヘリウム排気の要件と適合することが見出された。点火は、比vHe/DHeに対して、特にプラズマ端部において、また短縮されたセーバートゥース周期に対して、決定的に敏感であることが見出された。これらの決定的な依存性は、セパラトリックスにおけるヘリウム再循環の低減と、粒子拡散係数プロファイルの空洞化によって緩和される。