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Ignition analysis with the H-mode power threshold scaling in a D - T tokamak reactor

Osamu Mitarai, Katsunori Muraoka1996年Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

The ignition access and ignited operation regime are studied using a POPCON analysis with the H-mode power threshold scalings for a D - T experimental tokamak reactor, such as the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER). The H-mode power threshold scaling provides two H-mode regimes in the low-density and high-density regions. The L-mode regime exists between them. As the two H-mode regimes are connected at a plasma temperature around 30 keV, the operation path must make a detour around this connecting area to reach ignition within a reasonable heating power. Although the heating power to reach ignition depends on the coefficient in the H-mode power threshold scaling and plasma parameters, the heating power of 50 MW, as originally proposed by Rebut et al, is marginal and not sufficient to reach ignition for the ITER tokamak even if the L - H transition can be first achieved in the initially low-density regime of less than . Auxiliary heating power of 100 MW may satisfy the various requirements for D - T ignition experiments in the ITER tokamak. The thermal equilibrium operating point with fusion power of 1.5 GW in the ignition regime can exist only when the H-mode power threshold has a hysteresis for the ASDEX Upgrade threshold scaling.

日本語訳

トカマク型実験炉、例えば国際熱核融合実験炉(ITER)におけるD-T実験の点火アクセスおよび点火運転領域を、Hモード出力閾値スケーリングを用いたPOPCON解析により研究する。Hモード出力閾値スケーリングは、低密度領域と高密度領域の2つのHモード領域を与える。Lモード領域はそれらの間に存在する。2つのHモード領域が約30 keVのプラズマ温度で接続されるため、運転経路は、合理的な加熱出力内で点火領域に到達するために、この接続領域の周りを迂回しなければならない。点火に到達するための加熱出力は、Hモード出力閾値スケーリングにおける係数およびプラズマパラメータに依存するが、Rebutらによって当初提案された50 MWの加熱出力では、たとえL-H遷移が最初に低密度領域で達成され得るとしても、ITERトカマクにおいて点火に到達するには不十分であり、限界的である。100 MWの追加加熱出力は、ITERトカマクにおけるD-T点火実験の様々な要件を満たす可能性がある。1.5 GWの核融合出力を持つ熱平衡運転点は、Hモード出力閾値がASDEX Upgrade閾値スケーリングに対してヒステリシスを持つ場合にのみ、点火領域に存在し得る。

装置

asdex-upgrade中精度(概要文一致)iter中精度(概要文一致)

wiki

H-modeIgnition
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