Integrated modeling for core plasma is performed to increase confidence in the proposed baseline scenario in the 0D analysis for the China Fusion Engineering Test Reactor (CFETR). The steady-state scenarios are obtained through the consistent iterative calculation of equilibrium, transport, auxiliary heating and current drives (H&CD). Three combinations of H&CD schemes (NB + EC, NB + EC + LH, and EC + LH) are used to sustain the scenarios with qmin > 2 and fusion power of ∼70–150 MW. The predicted power is within the target range for CFETR Phase I, although the confinement based on physics models is lower than that assumed in 0D analysis. Ideal MHD stability analysis shows that the scenarios are stable against n = 1–10 ideal modes, where n is the toroidal mode number. Optimization of RF current drive for the RF-only scenario is also presented. The simulation workflow for core plasma in this work provides a solid basis for a more extensive research and development effort for the physics design of CFETR.
炉心プラズマの統合モデリングを実施し、中国核融合工学試験炉(CFETR)の0次元解析における提案ベースラインシナリオへの信頼性を高める。定常シナリオは、平衡、輸送、補助加熱および電流駆動(H&CD)の整合的な反復計算により得られる。3種類のH&CD方式の組み合わせ(NB+EC、NB+EC+LH、EC+LH)を用いて、q_min>2かつ核融合出力約70~150 MWのシナリオを維持する。予測出力はCFETRフェーズIの目標範囲内であるが、閉じ込め物理モデルに基づく値は0次元解析で仮定されたものより低い。理想MHD安定性解析により、これらのシナリオはトロイダルモード数n=1~10の理想モードに対して安定であることが示される。RFのみのシナリオに対するRF電流駆動の最適化も提示する。本作業における炉心プラズマのシミュレーションワークフローは、CFETRの物理設計に向けたより広範な研究開発のための確固たる基盤を提供する。