Radiative mantle scenarios of the ignited ITER FDR (Final Design Report)with argon and neon seeding are explored by self-consistentsimulations with a special version of the 1.5-D BALDUR predictivetransport code. The calculations apply empirical transport coefficientsand are carried out both in the bulk and in the SOL.Operation relevant upper limits to the radiative power losses fromthe main chamber, from closed flux surfaces and from the SOLare found. Both simulations and an analytic study of power balancesshow that these limits are set by the radiation profile and by thecross-field heat conduction in the SOL. For given heatingpower, the conductive heat flux across the separatrix and the energyflow to the divertor are also restricted. With high edge density,the required thermal energy confinement times at the radiation limitsare found to be 4.4 s in the argon and 4.0 s in the neon scenario.The assumption of flat density profiles and no inward pinch in thewhole plasma is supported by simulations using a new scaling relationfor the anomalous inward drift. The dependence of the radiation limitson the separatrix density is investigated. Formulas for relevant powerlimits are presented.
ITER最終設計報告書(FDR)の点火状態における放射マントルシナリオを、アルゴンおよびネオンシーディングを用いて、1.5次元BALDUR予測輸送コードの特別版を用いた自己無撞着シミュレーションにより探求する。計算は経験的輸送係数を適用し、プラズマ本体およびスクレイプオフ層(SOL)の両方で実施される。主チャンバー、閉磁気面内、およびSOLからの放射損失に対する関連する上限値が求められる。シミュレーションとパワーバランスの解析的検討の両方により、これらの限界値は放射分布プロファイルとSOLにおける横断熱伝導によって決定されることが示される。与えられた加熱パワーに対して、セパラトリックスを横切る熱流束およびダイバータへのエネルギー流も制限される。高周辺密度条件下では、放射限界における必要熱エネルギー閉じ込め時間は、アルゴンシナリオで4.4秒、ネオンシナリオで4.0秒であることが見出される。プラズマ全体における平坦な密度分布と内向きピンチなしという仮定は、異常内向きピンチに対する新しいスケーリング則を用いたシミュレーションによって支持される。セパラトリックス密度に対する放射限界の依存性が調査される。関連するパワー限界の式が提示される。