Dispersive shell pellet (DSP) injection is considered as an alternative to shattered pellet injection as a disruption mitigation system for ITER, and strategies for penetration of a shell pellet into ITER are modeled with the 3D magneto-hydrodynamic (MHD) code NIMROD. Because the high plasma temperatures lead to rapid ablation of the shell, delivery of the dispersive payload to the core of ITER will be very challenging. Two strategies to increase payload delivery depth are modeled: first, multiple staggered pellets are simulated in DIII-D, to assess the ability for one DSP to 'piggy-back' on another to reach deeper into the core; second, DSP injection after pre-dilution-cooling with deuterium is simulated in ITER, in order to reduce the plasma temperature before shell pellet arrival. The DIII-D simulations show that a second, slower pellet can penetrate much deeper once the release of the first payload strongly cools the mid-radius region. When the pellets are staggered, deeper penetration of the second pellet leads to higher radiation fraction and larger runaway electron loss fraction, consistent with single pellet results. However, simultaneously released pellets at mid-radius that do not trigger a large n = 1 mode produce an even higher radiation fraction. The ITER simulations show that an inside-out TQ can be produced with a payload release just inside of the q = 2 surface, which is achieved at a speed of 800 m s−1 after pre-dilution cooling. Although stochastization of the core leads to a complete thermal quench, the edge flux surfaces are surprisingly robust in the ITER simulations, regardless of payload release location. As a result, runaway electron losses would not be expected.
分散シェルペレット（DSP）注入は、ITERのディスラプション緩和システムとして破砕ペレット注入の代替案と考えられており、シェルペレットのITERへの侵入戦略は、3次元磁気流体力学（MHD）コードNIMRODを用いてモデル化されている。プラズマ温度が高いためにシェルのアブレーションが急速に進行することから、分散ペイロードをITERのコアへ輸送することは非常に困難である。ペイロード輸送深度を増大させるための2つの戦略がモデル化されている。第一に、複数のペレットをずらして配置する方法がDIII-Dでシミュレーションされ、あるDSPが別のDSPに「便乗」してより深いコア領域に到達できるかどうかが評価されている。第二に、事前希釈冷却後のDSP注入がITERでシミュレーションされ、シェルペレット到達前にプラズマ温度を低下させることを目的としている。DIII-Dのシミュレーション結果は、最初のペレットのペイロード放出が中間領域を強く冷却すると、2番目のより遅いペレットがはるかに深く侵入できることを示している。ペレットをずらして配置した場合、2番目のペレットのより深い侵入により、放射損失割合が高くなり、逃走電子損失割合も大きくなるが、これは単一ペレットの結果と整合的である。しかし、中間領域で同時に放出されたペレットが大きなn=1モードを誘発しない場合、さらに高い放射損失割合が得られる。ITERのシミュレーション結果は、事前希釈冷却後に800 m s⁻¹の速度で達成される、q=2面のすぐ内側でのペイロード放出により、内側から外側への熱クエンチ（inside-out TQ）が生成可能であることを示している。コアのストカ化が完全な熱クエンチをもたらす一方で、エッジ領域の磁気面は、ペイロード放出位置に関係なく、ITERのシミュレーションにおいて驚くほど堅牢に維持される。その結果、逃走電子損失は発生しないと予想される。