The Chinese Fusion Engineering Testing Reactor (CFETR) is a project proposed by the Chinese fusion community to bridge the gap between ITER and a commercial fusion power plant with fusion power up to 1 GW. The mitigation of divertor target heat fluxes for such a powerful machine is a challenging problem, which might appear to be more severe than in ITER. In the present paper, the results of the CFETR advanced divertor optimization by SOLPS-ITER modeling with full drifts and currents activated are presented. Three divertor geometries, which differ by the distance from the X-point to the strike point on the outer target, are considered. Argon (Ar) and neon (Ne) are compared as seeded impurities. It is demonstrated that for all three geometries and for both radiators it is possible to achieve acceptable divertor heat loads (below 5 MW m−2) without notable fuel dilution (Zeff < 2.5). Impurity compression in divertors and pedestal radiation are compared for two gases. Similar core plasma and divertor conditions, as well as radiated power fraction, may be achieved with 2–3 times less Ar seeding rate than the Ne one. Estimated radiation from the confined region appears to be small compared to the exhaust power. However, in all modeling cases the Te at the far scrape-off layer part of both targets remains significantly above 5 eV, which might cause tungsten (W) sputtering. Further optimization of target shape will be performed to reduce the electron and ion temperature.
中国核融合工学試験炉（CFETR）は、ITERと商業用核融合発電所の間のギャップを埋めるために中国の核融合コミュニティによって提案されたプロジェクトであり、核融合出力は最大1 GWである。このような強力な装置のダイバータ標的熱流束の低減は困難な問題であり、ITERよりも深刻になる可能性がある。本論文では、完全なドリフトと電流を活性化したSOLPS-ITERモデリングによるCFETR先進ダイバータ最適化の結果を示す。外側標的のX点から打撃点までの距離が異なる3つのダイバータ形状を検討する。シーディング不純物としてアルゴン（Ar）とネオン（Ne）を比較する。3つの形状すべてと両方の放射体について、顕著な燃料希釈（Zeff < 2.5）なしで許容可能なダイバータ熱負荷（5 MW m−2未満）を達成可能であることが実証される。ダイバータ内の不純物圧縮とペデスタル放射を2つのガスについて比較する。同様のコアプラズマおよびダイバータ条件、ならびに放射パワー割合は、Neシーディング率よりも2〜3倍少ないArシーディング率で達成可能である。閉じ込め領域からの推定放射は排熱パワーと比較して小さいように見える。しかしながら、すべてのモデリングケースにおいて、両方の標的の遠方スクレイプオフ層部分のTeは5 eVを大幅に上回ったままであり、タングステン（W）スパッタリングを引き起こす可能性がある。電子温度およびイオン温度を低減するために、標的形状のさらなる最適化を実施する予定である。