The onset of detachment in the ITER machine is analyzed in this work through the help of 2D-axisymmetric boundary plasma simulations with the SOLEDGE3X-EIRENE code, which features a numerical domain for the plasma solver extending up to the first wall. The plasma boundary is computed in scenarios from the first non-active phase of ITER, in pure H and at 20 MW. This set of simulations is used in two aspects: first, to study the plasma detachment in the divertor, and second, the plasma conditions, fluxes, and beryllium erosion at the first wall. Here, the code results are also compared to those obtained with the well-established SOLPS-ITER code, which includes a plasma numerical domain only covering the main SOL. Results show an increase in the SOL width λq with increasing density, and a detailed analysis is carried out, for the first time, on each of the different plasma-neutral interactions in the code's physics model in EIRENE. The gross beryllium erosion rates of first wall panels are estimated from 2D simulations, with the aim of assessing their sensitivity to two parameters: the divertor density regime, and the presence of density shoulders in the far-SOL formed by enhanced perpendicular transport at this location. The erosion contributions from neutrals and ions are considered in each case, and the charge-exchange atoms fluxes and energy distributions are provided, highlighting the two atom populations (cold and charge-exchange).
ITER装置におけるデタッチメントの開始を、本研究ではSOLEDGE3X-EIRENEコードを用いた2次元軸対称境界プラズマシミュレーションによって解析する。このコードは、プラズマソルバーの数値領域を第一壁まで拡張している。プラズマ境界は、ITERの最初の非活性フェーズのシナリオ、純水素かつ20 MWで計算される。この一連のシミュレーションは2つの側面で使用される：第一に、ダイバータにおけるプラズマデタッチメントを研究すること、第二に、第一壁におけるプラズマ条件、フラックス、およびベリリウム侵食を研究することである。ここでは、コード結果は、プラズマ数値領域が主SOLのみを覆う確立されたSOLPS-ITERコードで得られた結果とも比較される。結果は、密度の増加に伴うSOL幅λqの増加を示し、EIRENE内のコードの物理モデルにおける各異なるプラズマ-中性粒子相互作用について、初めて詳細な解析が行われる。第一壁パネルの総ベリリウム侵食速度は2次元シミュレーションから推定され、2つのパラメータに対する感度を評価することを目的とする：ダイバータ密度領域、およびこの位置での強化された垂直輸送によって形成される遠SOLにおける密度ショルダーの存在。各ケースで中性粒子とイオンからの侵食寄与が考慮され、電荷交換原子フラックスとエネルギー分布が提供され、2つの原子集団（低温および電荷交換）が強調される。