FusionPapers
図版検索トレンドwiki日本の研究
© 2026 FUSIONPAPERS
About法務情報
トップに戻る

DIII-D research to provide solutions for ITER and fusion energy

C.T. Holcomb, for the DIII-D Team:, J. Abbate, A. Abe, A. Abrams, P. Adebayo-Ige, S. Agabian, S. Ahmed, N. Aiba, N. Akcay2024年11月Nuclear FusionIF 3出版社

The DIII-D tokamak has elucidated crucial physics and developed projectable solutions for ITER and fusion power plants in the key areas of core performance, boundary heat and particle transport, and integrated scenario operation, with closing the core-edge integration knowledge gap being the overarching mission. New experimental validation of high-fidelity, multi-channel, non-linear gyrokinetic turbulent transport models for ITER provides strong confidence it will achieve Q ⩾ 10 operation. Experiments identify options for easing H-mode access in hydrogen, and give new insight into the isotopic dependence of transport and confinement. Analysis of 2,1 islands in unoptimized low-torque IBS demonstration discharges suggests their onset time occurs randomly in the constant β phase, most often triggered by non-linear 3-wave coupling, thus identifying an NTM seeding mechanism to avoid. Pure deuterium SPI for disruption mitigation is shown to provide favorable slow cooling, but poor core assimilation, suggesting paths for improved SPI on ITER. At the boundary, measured neutral density and ionization source fluxes are strongly poloidally asymmetric, implying a 2D treatment is needed to model pedestal fuelling. Detailed measurements of pedestal and SOL quantities and impurity charge state radiation in detached divertors has validated edge fluid modelling and new self-consistent 'pedestal-to-divertor' integrated modeling that can be used to optimize reactors. New feedback adaptive ELM control minimizes confinement reduction, and RMP ELM suppression with sustained high core performance was obtained for the first time with the outer strike point in a W-coated, compact and unpumped small-angle slot divertor. Advances have been made in integrated operational scenarios for ITER and power plants. Wide pedestal intrinsically ELM-free QH-modes are produced with more reactor-relevant conditions, Low torque IBS with W-equivalent radiators can exhibit predator-prey oscillations in Te and radiation which need control. High-βP scenarios with qmin > 2, q95–7.9, βN > 4, βT–3.3% and H98y2 > 1.5 are sustained with high density ( = 7E19 m−3, fG–1) for 6 τE, improving confidence in steady-state tokamak reactors. Diverted NT plasmas achieve high core performance with a non-ELMing edge, offering a possible highly attractive core-edge integration solution for reactors.

日本語訳

DIII-Dトカマクは、コア性能、境界部の熱・粒子輸送、および統合シナリオ運転の主要分野において、ITERおよび核融合発電所にとって重要な物理を解明し、実装可能な解決策を開発してきた。その最上位の使命は、コア・エッジ統合の知識ギャップを埋めることである。ITER向けの高忠実度・マルチチャンネル・非線形ジャイロ運動論的乱流輸送モデルの新たな実験的検証は、ITERがQ ⩾ 10運転を達成することへの強い確信を与える。実験により、水素におけるHモードアクセスを容易にする選択肢が特定され、輸送および閉じ込めの同位体依存性に関する新たな知見が得られた。最適化されていない低トルクIBS実証放電における2,1島の解析は、その発生時刻が一定β位相においてランダムに起こり、最も頻繁には非線形3波結合によって引き起こされることを示唆しており、回避すべきNTMシーディング機構を特定している。ディスラプション緩和のための純重水素SPIは、好ましい緩慢な冷却を提供するが、コアへの取り込みは不十分であることが示され、ITERにおけるSPI改善の道筋を示唆している。境界部では、測定された中性粒子密度と電離源フラックスが強くポロイダル方向に非対称であり、ペデスタル燃料供給をモデル化するには2次元処理が必要であることを示唆している。非接触ダイバータにおけるペデスタルおよびSOL量と不純物電荷状態放射の詳細な測定は、エッジ流体モデリングと、炉心最適化に使用できる新しい自己無撞着な「ペデスタルからダイバータまで」の統合モデリングを検証した。新しいフィードバック適応型ELM制御は閉じ込め低下を最小化し、W被覆されたコンパクトで排気のない小角度スロットダイバータに外側ストライク点がある状態で、高いコア性能を維持したRMP ELM抑制が初めて得られた。ITERおよび核融合発電所向けの統合運転シナリオにおいて進展が得られた。より炉心関連性の高い条件で、広いペデスタルを有する本質的にELMフリーのQHモードが生成され、W等価放射体を用いた低トルクIBSは、Teと放射における捕食者-被食者振動を示すことがあり、これには制御が必要である。qmin > 2、q95–7.9、βN > 4、βT–3.3%、H98y2 > 1.5を有する高βPシナリオが、高密度( = 7E19 m−3、fG–1)で6 τEの間維持され、定常状態トカマク炉への信頼性が高まった。ダイバータ配置のNTプラズマは、非ELMエッジで高いコア性能を達成し、炉心にとって非常に魅力的なコア・エッジ統合ソリューションを提供する可能性がある。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)iter高精度(タイトル一致)

wiki

ITERDIII-D

AIによる論文要約

DIII-Dによる、ITERとフュージョンエネルギーのための解決策の研究
JAこの論文は、フュージョン研究者、特にITERやフュージョン発電所の設計に関心のある研究者に向けて書かれています。学生にも、フュージョン研究の最新動向を理解する良い機会となります。#DIII-D #ITER #FusionEnergy #CoreEdgeIntegration #TokamakPhysics
LLM向け: {'Title': 'DIII-D研究によるITERおよびフュージョンエネルギーのための解決策の提供', 'Author(s)': 'DIII-Dチーム', '…

DIII-Dトカマクは、ITERとフュージョン発電所の主要領域である、コアパフォーマンス、境界熱・粒子輸送、統合シナリオ運転について、重要な物理を明らかにし、実現可能な解決策を開発しました。特に、コアとエッジの統合知識ギャップを埋めることが最重要課題です。

[DIII-D research provides solutions for ITER and fusion energy]
ENThis paper is a must-read for fusion researchers, engineers, and students interested in the latest developments in tokamak physics and the path towards viable fusion energy.#DIIIDTokamak #FusionEnergy #ITERSolutions #CorePerformance #BoundaryControl #IntegratedScenarios
LLM向け: {'Title': 'DIII-D research provides solutions for ITER and fusion energy', 'Auth…

This paper summarizes the key research advances from the DIII-D tokamak that address critical challenges for ITER and future fusion power plants, including improving core performance, boundary heat/particle control, and integrated scenario operation.

関連論文

DIII-D research advancing the physics basis for optimizing the tokamak approach to fusion energy

2022Nuclear Fusion

DIII-D research to address key challenges for ITER and fusion energy

2015Nuclear Fusion

DIII-D research towards establishing the scientific basis for future fusion reactors

2019Nuclear Fusion

DIII-D research advancing the scientific basis for burning plasmas and fusion energy

2017Nuclear Fusion

Overview of ASDEX upgrade results in view of ITER and DEMO

2024Nuclear Fusion

Development of steady-state scenarios compatible with ITER-like wall conditions

2007Plasma Physics and Controlled Fusion

Integrated scenario with type-III ELMy H-mode edge: extrapolation to ITER

2009Nuclear Fusion

The physics basis to integrate an MHD stable, high-power hybrid scenario to a cool divertor for steady-state reactor operation

2023Nuclear Fusion

Advances in the long-pulse steady-state high beta H-mode scenario with active controls of divertor heat and particle fluxes in EAST

2022Nuclear Fusion

DIII-D research towards resolving key issues for ITER and steady-state tokamaks

2013Nuclear Fusion