The expected performance of a steady state tokamak test reactor with plasma current driven by 500 keV neutral beams and neoclassical (bootstrap) effects has been investigated. A finite difference code which solves the multi-species, non-linear Fokker-Planck equation in radial zones, together with Ampère's law and the expression for neoclassical current, was used to compute the current profile. The plasma properties were obtained by numerically solving the zero-dimensional energy equations for the electrons and ions subject to limits on the total plasma beta. It is shown that an attractive test reactor (TIBER) can be obtained with Q ≈ 5 and an average neutron wall flux of 1 MW·m−2. Simple scaling formulas are presented for a neutral beam figure of merit and the fraction of the total current driven by neoclassical effects.
定常トカマク試験炉における、500 keV中性粒子ビームと新古典(ブートストラップ)効果によって駆動されるプラズマ電流の性能が調査された。径方向領域における多種粒子・非線形フォッカー・プランク方程式を、アンペールの法則および新古典電流の式とともに解く有限差分コードを用いて、電流分布が計算された。プラズマ特性は、総ベータ値の制約の下で、電子およびイオンのゼロ次元エネルギー方程式を数値的に解くことにより得られた。Q≒5、平均中性子壁負荷1 MW·m⁻²を達成する魅力的な試験炉(TIBER)が実現可能であることが示された。中性粒子ビームの性能指数および新古典効果によって駆動される全電流の割合に関する簡易スケーリング式が提示された。