FusionPapers
図版検索トレンドwiki日本の研究
© 2026 FUSIONPAPERS
About法務情報
トップに戻る

Interpretative 3D MHD modelling of deuterium SPI into a JET H-mode plasma

M. Kong, E. Nardon, M. Hoelzl, D. Bonfiglio, D. Hu, S.-J. Lee, R. Samulyak, U. Sheikh, S. Silburn, F.J. Artola2024年6月Nuclear FusionIF 3出版社

The pre-thermal quench (pre-TQ) dynamics of a pure deuterium () shattered pellet injection (SPI) into a / JET H-mode plasma is studied via 3D non-linear MHD modelling with the JOREK code. The interpretative modelling captures the overall evolution of the measured density and radiated power. The simulations also identify the importance of the drifts of ablation plasmoids towards the tokamak low field side (LFS) and the impurities in the background plasma in fragment penetration, assimilation, radiative cooling and MHD activity in SPI experiments. It is found that plasmoid drifts lead to an about 70% reduction of the central line-integrated density (compared to a simulation without drifts) in the JET SPI discharge considered. Impurities that pre-exist before the SPI as well as those from possible impurity influxes related to the SPI are shown to dominate the radiation in the considered discharge. With inputs from JOREK simulations, modelling with the Lagrangian particle-based pellet code PELOTON reproduces the deviation of the SPI fragments in the direction of the major radius as observed by the fast camera. This confirms the role of rocket effects and plasmoid drifts in the considered discharge and reinforces the validity of the JOREK modelling. The limited core density rise due to plasmoid drifts and the strong radiative cooling and MHD activity with impurities (depending on their species and concentration) could limit the effectiveness of LFS SPI in runaway electron avoidance and are worth considering in the design of the ITER disruption mitigation system.

日本語訳

純重水素()破砕ペレット注入(SPI)の、ある / JET H-modeプラズマ中への熱クエンチ前(pre-TQ)ダイナミクスを、JOREKコードを用いた3次元非線形MHDモデリングにより研究した。解釈的モデリングは、測定された密度と放射パワーの全体的な時間発展を捉える。シミュレーションはまた、アブレーションプラズモイドのトカマク低磁場側(LFS)へのドリフトと、背景プラズマ中の不純物が、SPI実験におけるフラグメントの浸透、同化、放射冷却、およびMHD活動にとって重要であることを特定する。プラズモイドドリフトにより、考慮したJET SPI放電において、中心線積分密度が(ドリフトのないシミュレーションと比較して)約70%低下することが見いだされた。SPIの前に存在する不純物と、SPIに関連する可能性のある不純物流入に由来する不純物が、考慮した放電の放射を支配することが示される。JOREKシミュレーションからの入力を用いて、ラグランジュ粒子ベースのペレットコードPELOTONによるモデリングは、高速カメラで観測されたように、SPIフラグメントの主半径方向のずれを再現する。これは、考慮した放電におけるロケット効果とプラズモイドドリフトの役割を確認し、JOREKモデリングの妥当性を強化する。プラズモイドドリフトによる限定的な中心密度上昇と、不純物を伴う強い放射冷却およびMHD活動(それらの種類と濃度に依存する)は、LFS SPIの逃走電子回避における有効性を制限する可能性があり、ITERディスラプション緩和システムの設計において検討に値する。

装置

jet高精度(タイトル一致)iter中精度(概要文一致)

wiki

JETMagnetohydrodynamicsH-modeDeuterium

AIによる論文要約

3D MHD モデリングによる重水素 SPI の JET H モード プラズマへの解釈
JAこの論文は、核融合プラズマの物理や数値シミュレーションに興味のある研究者や学生に有益です。特に、ペレット注入や崩壊緩和システムの設計に携わる人にとって重要な知見が得られます。#核融合 #MHDモデリング #ペレット注入 #崩壊緩和

この論文は、JET H モード プラズマへの重水素シャッタードペレット注入 (SPI) の前熱的クエンチ (pre-TQ) ダイナミクスを 3D 非線形 MHD モデリングで研究したものです。シミュレーションは密度と放射パワーの全体的な変化を捉えており、プラズモイドのドリフトと背景プラズマの不純物が断片の浸入、吸収、放射冷却、MHD 活動に重要な役割を果たすことを示しています。

ENThis paper is of interest to fusion researchers studying disruption mitigation techniques, such as shattered pellet injection, and their impact on plasma behavior and performance. It provides insights that can inform the design of disruption mitigation systems for future fusion devices like ITER.#FusionResearch #MHDModeling #ShatteredPelletInjection #DisruptionMitigation #JETPlasma

This paper uses 3D MHD modeling to study the dynamics of injecting a deuterium shattered pellet into a JET H-mode plasma. The simulations capture the overall evolution of density and radiated power, and identify the importance of plasmoid drifts and impurities in the background plasma for fragment penetration, assimilation, radiative cooling, and MHD activity.

関連論文

Role of plasmoid drift in the efficiency and reliability of shattered pellet injection

2026Plasma Physics and Controlled Fusion

Simulation of shattered pellet injections with plasmoid drifts in ASDEX Upgrade and ITER

2025Plasma Physics and Controlled Fusion

Transport simulations of pre-thermal quench shattered pellet injection in ITER: code verification and assessment of key trends

2022Plasma Physics and Controlled Fusion

Validation of 3D MHD simulations of Ne/D2 mixed shattered pellet injection in JET

2026Nuclear Fusion

3D radiated power analysis of JET SPI discharges using the Emis3D forward modeling tool

2024Nuclear Fusion

3D MHD modelling of plasmoid drift following massive material injection in a tokamak

2025Nuclear Fusion

A comparison of the influence of plasmoid-drift mechanisms on plasma fuelling by cryogenic pellets in ITER and Wendelstein 7-X

2023Nuclear Fusion

Collisional-radiative simulation of impurity assimilation, radiative collapse and MHD dynamics after ITER shattered pellet injection

2023Nuclear Fusion

Plasmoid drift and first wall heat deposition during ITER H-mode dual-SPIs in JOREK simulations

2024Nuclear Fusion

Nonlinear MHD modeling of neon doped shattered pellet injection with JOREK and its comparison to experiments in KSTAR

2024Nuclear Fusion