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Isotope mass dependence of pedestal transport in JET H-mode plasmas

I. Predebon, D.R. Hatch, L. Frassinetti, L. Horvath, S. Saarelma, B. Chapman-Oplopoiou, T. Görler, C.F. Maggi, JET Contributors2023年被引用 5Nuclear FusionIF 3出版社

We present a comparative transport analysis of the isotope mass dependence in the pedestal of two pairs of deuterium/hydrogen type I ELMy H-mode discharges in JET with ITER-like wall, one characterized by the same input power, the other one by the same stored energy. The investigation, carried out using the gyrokinetic code GENE, focuses on the steep profile region of the pedestal. While large wavenumber modes mainly contribute to the electron heat flux and are scarcely influenced by the main gas isotope, an effect of the ion mass in agreement with the experimental (so called anti-gyro-Bohm) scaling is revealed in the low wavenumber range. In this context, the major role played by the shear in regulating the ion-temperature-gradient turbulence is analyzed in some detail. The competing level of turbulent and neoclassical transport is quantified to shed light on the experimental features of the pedestal profiles at different ion mass, with the particle transport found to be consistent with a higher pedestal top density for increasing isotope masses, and the heat transport shown to match the roughly unaltered observed temperature profiles.

日本語訳

我々は、ITER類似壁を備えたJETにおける重水素/水素タイプI ELMy Hモード放電の2対のペデスタルにおける同位体質量依存性の比較輸送解析を提示する。一方は同じ入力電力によって特徴づけられ、他方は同じ蓄積エネルギーによって特徴づけられる。ジャイロ運動論コードGENEを用いて実施されたこの調査は、ペデスタルの急峻なプロファイル領域に焦点を当てている。大きな波数モードは主に電子熱流束に寄与し、主ガス同位体によってほとんど影響を受けない一方で、イオン質量の効果が実験的(いわゆる反ジャイロボーム)スケーリングと一致して低波数範囲で明らかにされる。この文脈において、イオン温度勾配乱流を制御する上でせん断が果たす主要な役割がある程度詳細に分析される。乱流的および新古典的輸送の競合するレベルが定量化され、異なるイオン質量におけるペデスタルプロファイルの実験的特徴に光を当てる。粒子輸送は、増加する同位体質量に対してより高いペデスタル頂上密度と整合することが見いだされ、熱輸送は、ほぼ変化しない観測温度プロファイルと一致することが示される。

装置

jet高精度(タイトル一致)iter中精度(概要文一致)

wiki

JETH-modePedestal
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