By the SOLDOR/NEUT2D simulation for divertor design study on a compact DEMO reactor, SlimCS, we estimated the prospect of handling the huge exhaust power in the divertor. Assuming exhaust power of 500 MW and ion outflux of 0.5 × 1023 s−1 into the scrape-off-layer, the peak heat load is estimated to be 70 MW m−2 on the outer target on the initial divertor design (vertical target) with the introduction of moderate gas puff flux and Ar fraction. This value significantly exceeds the allowable level of 10 MW m−2 which is an initial design target. By installing the 'V-shaped corner' in the bottom of the outer divertor target, and using strong gas puffing or Ar impurity injection, the detached condition with high particle recycling and radiation loss conditions is formed, and the peak heat load is successfully reduced below 10 MW m−2. It can also be demonstrated properly for the dependence of the exhaust power on the divertor heat load. Peak heat load is reduced exponentially with a decrease in the exhaust power and reaches 7 MW m−2 at Qtotal = 300 MW for moderate gas puff flux and Ar fraction.
コンパクトDEMO炉SlimCSのダイバータ設計検討のためのSOLDOR/NEUT2Dシミュレーションにより、ダイバータにおける巨大な排熱出力を処理する見通しを評価した。排熱出力500 MWおよびスクレープオフ層へのイオン流出束0.5 × 10^23 s^-1を仮定すると、適度なガスパフ束とAr割合の導入により、初期ダイバータ設計（垂直ターゲット）の外側ターゲットにおけるピーク熱負荷は70 MW m^-2と推定される。この値は、初期設計目標である許容レベル10 MW m^-2を大幅に超える。外側ダイバータターゲットの底部に「V字型コーナー」を設置し、強いガスパフまたはAr不純物入射を用いることで、高い粒子リサイクリングと放射損失条件を伴うデタッチ状態が形成され、ピーク熱負荷は10 MW m^-2未満に低減することに成功した。排熱出力のダイバータ熱負荷への依存性についても適切に実証することができる。ピーク熱負荷は排熱出力の減少に伴って指数関数的に低減し、適度なガスパフ束とAr割合ではQtotal = 300 MWにおいて7 MW m^-2に達する。