The transport of dust particles in tokamak fusion devices is studied using computer simulations with the dust transport code, DUSTT. Recent developments in modelling with the DUSTT code are reported. The improved model of dust dynamics in edge plasmas takes into account several additional effects, including thermionic and secondary electron emission which affects dust charging and heating, dust grain size effect on thermal radiation, and the presence of impurities in the plasma. It is shown that thermionic emission leads to enhanced dust heating by the plasma that boosts destruction of dust particles. The zone structure of tokamak plasmas is introduced for a qualitative analysis of dust survivability conditions. It is shown that a dust particle can experience net deposition in relatively cold carbon-contaminated plasma regions. Trajectories of sample dust particles in the DIII-D tokamak are simulated and analysed using the zone plasma description. Statistical averaging over an ensemble of particle trajectories is used to obtain spatial distributions of dust characteristics in the edge plasma of tokamaks. It is shown that transport of dust in tokamaks can significantly enhance penetration of carbon impurities towards the core plasma.
トカマク核融合装置におけるダスト粒子の輸送は、ダスト輸送コードDUSTTを用いたコンピュータシミュレーションによって研究されている。DUSTTコードを用いたモデリングの最近の進展が報告されている。周辺プラズマにおけるダストダイナミクスの改良モデルは、ダストの帯電と加熱に影響を与える熱電子放出および二次電子放出、ダスト粒径が熱放射に及ぼす効果、ならびにプラズマ中の不純物の存在を含む、いくつかの追加効果を考慮に入れている。熱電子放出が、ダスト粒子の破壊を促進するプラズマによるダストの加熱を増強することが示されている。ダストの生存可能性条件の定性的解析のために、トカマクプラズマのゾーン構造が導入されている。比較的低温の炭素汚染プラズマ領域において、ダスト粒子が正味の堆積を経験し得ることが示されている。DIII-Dトカマクにおけるサンプルダスト粒子の軌道が、ゾーンプラズマ記述を用いてシミュレーションされ、解析されている。トカマクの周辺プラズマにおけるダスト特性の空間分布を得るために、粒子軌道のアンサンブルにわたる統計的平均が用いられている。トカマクにおけるダストの輸送が、コアプラズマに向かう炭素不純物の浸透を有意に増強し得ることが示されている。