During normal operation of the high confinement mode in future ITER devices, edge-localized modes (ELMs) are a potential threat to the divertor components lifetime and plasma contamination. To predict the outcome of the direct ELM plasma impact on the divertor plate, conversion of plasma energy into radiation in the shielding layer, and then the resulting energy deposition of radiation flux to the surrounding areas, comprehensive physical and numerical models are developed and implemented in the HEIGHTS package. The energy deposition, divertor material erosion, resulting vapour plasma temperature and density evolution, and subsequently the resulting radiation, its transport and deposition around the divertor area are calculated for the predicted ELM and disruption parameters and for the prospective full ITER geometry. The initial simulation results showed that the disrupted plasma power density at the original divertor location and vapour radiation fluxes on nearby dome locations can have the same order of magnitude. The simulation results of the integrated modelling indicate a significant potential damage of the divertor nearby surfaces during giant ELMs and disruption impacts for ITER-like parameters and geometry.
将来のITER装置における高閉じ込めモードの通常運転中、周辺局在モード(ELM)はダイバータ構成部品の寿命とプラズマ汚染に対する潜在的な脅威である。ダイバータ板へのELMプラズマの直接衝撃、遮蔽層におけるプラズマエネルギーの放射への変換、そして周辺領域への放射束の結果的なエネルギー堆積の結果を予測するために、包括的な物理モデルと数値モデルが開発され、HEIGHTSパッケージに実装された。エネルギー堆積、ダイバータ材料の侵食、結果として生じる蒸気プラズマの温度・密度の時間発展、そしてそれに続く放射、その輸送とダイバータ周辺領域への堆積が、予測されるELMおよびディスラプションパラメータと、想定される完全なITER形状について計算された。初期のシミュレーション結果は、元のダイバータ位置での乱れたプラズマの電力密度と、近傍のドーム位置での蒸気放射フラックスが同程度の大きさになり得ることを示した。統合モデリングのシミュレーション結果は、ITER類似のパラメータと形状において、巨大ELMおよびディスラプション衝撃の際のダイバータ近傍表面の重大な潜在的損傷を示唆している。