MHD simulations of rapid shutdown scenarios by massive particle injection in DIII-D, Alcator C-Mod and ITER are performed in order to study runaway electron (RE) transport during mitigated disruptions. The simulations include a RE confinement model using drift-orbit calculations for test particles. A comparison of limited and diverted plasma shapes is studied in DIII-D simulations, and improved confinement in the limited shape is found due to both spatial localization and reduced toroidal spectrum in the nonlinear MHD activity. C-Mod simulations compare shutdown scenarios in which impurity (Ar) fuelling is concentrated in the edge versus the core, and the confinement of REs in the core is maintained until the onset of the m = 1/n = 1 mode, which is delayed in the case of edge deposition, relative to core deposition. But, the overall RE loss fraction is 100% regardless of Ar fuelling profile. A comparison of simulations across the three devices points to a trend of increased RE confinement with increasing device size, wherein all REs are lost in C-Mod, all are confined in ITER, and a partial loss is observed in DIII-D. This trend is related to a reduction in the fluctuating field amplitude near the plasma edge during the thermal-quench-induced MHD activity. The result bodes poorly for RE mitigation strategies in ITER that rely on MHD deconfinement of REs.
MHDシミュレーションをDIII-D、Alcator C-Mod、およびITERにおける大規模粒子入射による急速なディスラプションシナリオに対して実施し、緩和されたディスラプション中の逃走電子（RE）輸送を研究した。シミュレーションには、テスト粒子に対するドリフト軌道計算を用いたRE閉じ込めモデルが含まれる。リミター形状とダイバーター形状のプラズマの比較をDIII-Dで研究し、非線形MHD活動における空間的局在化とトロイダルモード数の低減の両方により、リミター形状で閉じ込めが改善されることが見出された。C-Modシミュレーションでは、不純物（Ar）入射を端部に集中させる場合と中心部に集中させる場合のシャットダウンシナリオを比較し、中心部入射と比較して端部入射では遅延するm = 1/n = 1モードの発生まで、中心部におけるREの閉じ込めが維持されることが示された。しかし、Ar入射プロファイルに関係なく、全体的なRE損失割合は100%である。3つの装置にわたるシミュレーションの比較は、装置サイズの増大に伴うRE閉じ込めの向上という傾向を示しており、C-Modでは全てのREが失われ、ITERでは全てが閉じ込められ、DIII-Dでは部分的な損失が観測される。この傾向は、熱クエンチ誘起MHD活動中のプラズマ端部近傍における変動磁場振幅の低減に関連している。この結果は、MHDによるREの非閉じ込めに依存するITERにおけるRE緩和戦略にとって、芳しくない見通しを示すものである。