The dependence of heat transport, edge pedestal and confinement on isotopic composition was investigated in conventional H-mode plasmas. Identical profiles for the electron density, electron temperature and ion temperature were obtained for hydrogen and deuterium plasmas, whereas the required power clearly increased for hydrogen, which resulted in a reduction in heat diffusivity for deuterium. The determination of identical temperature profiles, despite the different heating power, suggested that the characteristics of heat conduction essentially differ for hydrogen and deuterium, even at the same scale length of temperature gradient. The self-regulating physics mechanism determining the overall H-mode confinement was also addressed. The inverse of the ion temperature gradient (ITG) scale length, or ∇Ti/Ti, which is required for a given ion heat diffusivity, increased by a factor of approximately 1.2 for deuterium compared with that for hydrogen. The relationship between edge pedestal pressure and global βp holds true consistently regardless of the difference in the isotopic composition. A higher value of βp was obtained for deuterium because of its smaller ITG scale length and because of the additional stored energy in the thermal and fast ion components, the latter due to an increase in the slowing down time with an increase in isotopic mass.
熱輸送、エッジペデスタル、および閉じ込めの同位体組成への依存性が、通常のHモードプラズマにおいて調査された。水素および重水素プラズマにおいて、電子密度、電子温度、イオン温度の分布は同一であったが、必要電力は水素で明らかに増加し、その結果、重水素の熱拡散係数は減少した。異なる加熱電力にもかかわらず同一の温度分布が得られたことは、温度勾配のスケール長が同じであっても、熱伝導の特性が水素と重水素で本質的に異なることを示唆した。全体的なHモード閉じ込めを決定する自己制御物理機構についても考察した。所与のイオン熱拡散係数に対して必要とされるイオン温度勾配(ITG)スケール長の逆数、すなわち∇Ti/Tiは、水素の場合と比較して重水素では約1.2倍に増加した。エッジペデスタル圧力とグローバルβpの関係は、同位体組成の違いに関係なく一貫して成り立つ。重水素では、ITGスケール長がより小さいこと、および熱的および高速イオン成分における追加の蓄積エネルギー（後者は同位体質量の増加に伴う減速時間の増加による）のために、より高いβp値が得られた。