The ITER Scenario Modelling Working Group (ISM WG) is organized within the European Task Force on Integrated Tokamak Modelling (ITM-TF). The main responsibility of the WG is to advance a pan-European approach to integrated predictive modelling of ITER plasmas with the emphasis on urgent issues, identified during the ITER Design Review. Three major topics are discussed, which are considered as urgent and where the WG has the best possible expertize. These are modelling of current profile control, modelling of density control and impurity control in ITER (the last two topics involve modelling of both core and SOL plasma). Different methods of heating and current drive are tested as controllers for the current profile tailoring during the current ramp-up in ITER. These include Ohmic, NBI, ECRH and LHCD methods. Simulation results elucidate the available operational margins and rank different methods according to their ability to meet different requirements. A range of 'ITER-relevant' plasmas from existing tokamaks were modelled. Simulations confirmed that the theory-based transport model, GLF23, reproduces the density profile reasonably well and can be used to assess ITER profiles with both pellet injection and gas puffing. In addition, simulations of the SOL plasma were launched using both H-mode and L-mode models for perpendicular transport within the edge barrier and in the SOL. Finally, an integrated approach was also used for the predictive modelling of impurity accumulation in ITER. This includes helium ash, extrinsic impurities (such as argon) and impurities coming from the wall (including tungsten). The relative importance of anomalous and neo-classical pinch contributions towards impurity penetration through the edge transport barrier and further accumulation in the core was assessed.
ITERシナリオモデリング作業部会(ISM WG)は、統合トカマクモデリングに関する欧州タスクフォース(ITM-TF)内に組織されている。WGの主な責務は、ITER設計レビュー中に特定された緊急課題に焦点を当て、ITERプラズマの統合予測モデリングに対する欧州全体のアプローチを推進することである。緊急と見なされ、WGが最も高い専門性を有する3つの主要トピックが議論されている。すなわち、電流分布制御のモデリング、密度制御のモデリング、およびITERにおける不純物制御(最後の2つのトピックは、コアプラズマとスクレイプオフ層(SOL)プラズマの両方のモデリングを含む)である。ITERの電流立ち上げ段階における電流分布形成のための制御手段として、多様な加熱・電流駆動手法が試験されている。これには、オーミック加熱、中性粒子ビーム入射(NBI)、電子サイクロトロン共鳴加熱(ECRH)、および低域混成波電流駆動(LHCD)が含まれる。シミュレーション結果は、利用可能な運転余裕を明らかにし、異なる要件を満たす能力に応じて様々な手法を順位付けしている。既存のトカマク装置からの「ITER関連」プラズマの範囲がモデリングされた。シミュレーションにより、理論ベースの輸送モデルであるGLF23が密度分布を合理的に再現し、ペレット入射とガス入射の両方を伴うITERの密度分布評価に使用できることが確認された。さらに、SOLプラズマのシミュレーションは、エッジ輸送障壁内およびSOLにおける垂直輸送に対して、HモードモデルとLモードモデルの両方を用いて実施された。最後に、ITERにおける不純物蓄積の予測モデリングにも統合的アプローチが適用された。これには、ヘリウム灰、外部不純物(アルゴンなど)、および壁由来の不純物(タングステンを含む)が含まれる。エッジ輸送障壁を通した不純物の浸透と、その後のコア領域での蓄積に対する、異常輸送および新古典輸送によるピンチ寄与の相対的重要性が評価された。