It is well known that the rate coefficient of molecular-assisted recombination (MAR) varies by several orders of magnitude depending on the rovibrational states of the hydrogen molecules. A molecular dynamics simulation is performed to estimate the rovibrational states of recycled hydrogen molecules at the divertor in the JA-DEMO reactor under detached plasma conditions. The simulation results reveal that molecules in high rovibrational states are released even with low incident energy, which will be the dominant condition under detached plasma conditions. Molecules generated in this way can strongly affect the formation of the detached plasma via a molecular assisted-process such as MAR.
水素分子の回転振動状態に依存して、分子支援再結合(MAR)の速度係数が数桁も変化することはよく知られている。非接触プラズマ条件におけるJA-DEMO炉のダイバータでリサイクルされた水素分子の回転振動状態を推定するために、分子動力学シミュレーションを実施した。シミュレーション結果は、非接触プラズマ条件下で支配的となる低入射エネルギーであっても、高い回転振動状態の分子が放出されることを明らかにした。このようにして生成された分子は、MARなどの分子支援過程を介して非接触プラズマの形成に強く影響し得る。