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Gyrokinetic prediction of core tungsten peaking in a WEST plasma with nitrogen impurities

J. Dominski, P. Maget, P. Manas, J. Morales, S. Ku, A. Scheinberg, C.S. Chang, R. Hager, M. O'Mullane, the WEST team2025年1月Nuclear FusionIF 3出版社

Tungsten peaking is predicted in the core of a WEST plasma with total-f gyrokinetic simulations, including both collisional and turbulent transport. This prediction is validated with a synthetic diagnostic of the bolometry. Although nitrogen impurities are shown to reduce the neoclassical peaking of tungsten on-axis, the overall tungsten peaking increases when nitrogen impurities are present, as they reduce the turbulence screening off-axis. This finding is important for the plasma current ramp-up phase of ITER, where light impurities seeding will be desirable to achieve low temperatures at the plasma-facing components and reduce tungsten sputtering. It provides further argument for applying early ECRH heating to maintain margins on the core power balance. The neoclassical peaking factor is cross-verified between XGC and FACIT. The heat flux at separatrix and the heat load width are modeled by XGC and compared to WEST data.

日本語訳

タングステンのピーキングは、衝突輸送と乱流輸送の両方を含むtotal-fジャイロ運動論シミュレーションを用いて、WESTプラズマのコアにおいて予測される。この予測は、ボロメトリーのシンセティック診断によって検証される。窒素不純物は、軸上でのタングステンの新古典ピーキングを低減することが示されているが、窒素不純物が存在すると、軸外の乱流遮蔽を低減するため、全体的なタングステンピーキングは増加する。この発見は、軽不純物のシーディングがプラズマ対向機器における低温度を達成し、タングステンのスパッタリングを低減するために望ましいであろうITERのプラズマ電流ランプアップ段階にとって重要である。これは、コアのパワーバランスのマージンを維持するために早期のECRH加熱を適用するさらなる根拠を提供する。新古典ピーキング係数は、XGCとFACITの間で相互検証される。セパラトリクスでの熱流束と熱負荷幅は、XGCによってモデル化され、WESTデータと比較される。

装置

iter中精度(概要文一致)

wiki

TungstenImpurityGyrokineticWESTNitrogen

AIによる論文要約

プラズマ中のタングステンの集中度予測に関するジャイロ運動論的研究
JAこの論文は、プラズマ物理の専門家や核融合炉の設計者に有益であり、特に ITER の運転条件を考慮する上で重要な知見を提供しています。#プラズマ物理 #タングステン #不純物 #ジャイロ運動論 #核融合炉
LLM向け: {'Title': 'プラズマ中のタングステンの集中度予測に関するジャイロ運動論的研究', 'Author(s)': '不明', 'Research Objec…

この論文では、WEST プラズマにおけるタングステンの集中度をジャイロ運動論的シミュレーションで予測しています。窒素不純物の存在により、ネオクラシカルなタングステンの集中は低下しますが、一方で乱流のスクリーニング効果が減少するため、全体的なタングステンの集中度は増加すると報告しています。この知見は、ITER のプラズマ電流立ち上げ時に軽元素不純物の注入が有効であることを示唆しています。

Gyrokinetic prediction of core tungsten peaking in a WEST plasma with nitrogen impurities
ENThis paper is relevant for fusion researchers studying plasma-facing components, impurity transport, and plasma performance optimization. It provides insights that can help guide the operation of ITER and other fusion devices.#FusionPlasma #TungstenImpurities #PlasmaPerformance #WEST #ITER
LLM向け: {'Title': 'Gyrokinetic prediction of core tungsten peaking in a WEST plasma with…

This paper predicts the peaking of tungsten in the core of a WEST plasma, including both collisional and turbulent transport. It shows that while nitrogen impurities reduce neoclassical peaking, they also reduce turbulence screening off-axis, leading to overall increased tungsten peaking. This finding is important for ITER's plasma current ramp-up phase, where light impurities seeding will be desirable.

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