JT-60SA reference design scenarios at high (#3) and low (#2) density have been analyzed with the help of the self-consistent COREDIV code. Simulations results for a standard C wall and full W wall have been compared in terms of the influence of impurities, both intrinsic (C, W) and seeded (N, Ar, Ne, Kr), on the radiation losses and plasma parameters. For scenario #3 in a C environment, the regime of detachment on divertor plates can be achieved with N or Ne seeding, whereas for the low density and high power scenario (#2), the C and seeding impurity radiation does not effectively reduce power to the targets. In this case, only an increase of either average density or edge density together with Kr seeding might help to develop conditions with strong radiation losses and semi-detached conditions in the divertor. The calculations show that, in the case of a W divertor, the power load to the plate is mitigated by seeding and the central plasma dilution is smaller compared to the C divertor. For the high density case (#3) with Ne seeding, operation in full detachment mode is predicted. Ar seems to be an optimal choice for the low-density high-power scenario #2, showing a wide operating window, whereas Ne leads to high plasma dilution at high seeding levels albeit not achieving semi-detached conditions in the divertor.
JT-60SA参照設計シナリオの高密度(#3)および低密度(#2)を、自己無撞着COREDIVコードを用いて解析した。標準的なC壁および全面W壁に対するシミュレーション結果を、自然発生不純物(C、W)とシード不純物(N、Ar、Ne、Kr)の両方が放射損失とプラズマパラメータに及ぼす影響の観点から比較した。C環境のシナリオ#3では、NまたはNeシーディングによりダイバータ板での非接触状態を達成できるが、低密度・高パワーのシナリオ(#2)では、Cおよびシード不純物の放射ではターゲットへのパワーを効果的に低減できない。この場合、平均密度または周辺密度の増加とKrシーディングの組み合わせのみが、強い放射損失とダイバータにおける半非接触状態を実現する条件の構築に寄与し得る。計算結果は、Wダイバータの場合、シーディングにより板へのパワー負荷が緩和され、中心プラズマの希釈がCダイバータと比較して小さいことを示している。Neシーディングを用いた高密度ケース(#3)では、完全非接触モードでの運転が予測される。低密度・高パワーのシナリオ#2ではArが最適な選択肢と思われ、広い運転ウィンドウを示す一方、Neは高シーディングレベルでプラズマの大きな希釈を引き起こすものの、ダイバータにおける半非接触状態は達成されない。