This paper compares the stationary ELMy H-mode baseline 50%–50% deuterium-tritium (DT) mixture discharges in the first high -power JET DT experimental campaign in 1997 (JET-DTE1) with the counterpart 100% deuterium (DD) baseline discharges which have the same engineering parameters, i.e. Ip, Bt, q95, NBI power, plasma shape, no gas dosing, divertor structure, and the carbon wall. There is no difference in profile peaking of Te, Ti, and ne between the DT and the counterpart DD baseline discharges, indicating that there was no isotopic effect on the core transport in the stationary baseline DT discharges in the 1997 JET-DTE1. The core values of Te, Ti, and ne are higher in some DT discharges compared to their counterpart DD discharges, but this is attributed to the higher pedestal values, rather than any improvement in the core transport. The interpretive TRANSP simulations also show that the local heat diffusivity is not consistently different between the DT and the counterpart DD baseline discharges.The baseline discharges in the 1997 JET-DTE1 are also compared to the latest high-power ELMy H-mode baseline DD discharges with an ITER-like wall (ILW) in 2016. Despite the similar effective collisionality and ion heat deposition in the core, it was observed that Ti/Te is consistently close to unity in the 1997 JET-DTE1 discharges, while the 2016 JET baseline discharges have high Ti, exceeding Te, which enabled the highest fusion performance in the ITER-Like Wall. The high rotation frequency was the key factor in increasing Ti/Te in the 2016 JET baseline discharges, and it is also the main difference compared to the stationary baseline discharges in the 1997 JET-DTE1. Based on this, it is prospected that higher rotation frequency is the key factor to achieving high fusion power in the stationary baseline discharges in the 2020 JET-DTE2, and the plasma operation with the low gas dosing and increased torque available in the present NBI system would enable such a high rotation frequency.
本論文は、1997年の最初の高出力JET DT実験キャンペーン（JET-DTE1）における定常ELMy Hモード・ベースライン50%–50%重水素-トリチウム（DT）混合放電を、同じ工学パラメータ、すなわちIp、Bt、q95、NBIパワー、プラズマ形状、ガス入射なし、ダイバータ構造、炭素壁を有する対応する100%重水素（DD）ベースライン放電と比較する。Te、Ti、neの分布のピーキングには、DTと対応するDDベースライン放電との間で差はなく、1997年JET-DTE1の定常ベースラインDT放電においてコア輸送に対する同位体効果がなかったことを示している。一部のDT放電では、Te、Ti、neのコア値が対応するDD放電よりも高いが、これはコア輸送の改善によるものではなく、より高いペデスタル値によるものである。解釈的TRANSPシミュレーションもまた、局所熱拡散率がDTと対応するDDベースライン放電との間で一貫して異なるわけではないことを示している。1997年JET-DTE1のベースライン放電は、2016年のITER類似壁（ILW）を有する最新の高出力ELMy Hモード・ベースラインDD放電とも比較される。コアにおける実効衝突度とイオン熱堆積が類似しているにもかかわらず、1997年JET-DTE1放電ではTi/Teが一貫して1に近いことが観察された一方、2016年JETベースライン放電ではTeを超える高いTiが得られ、これによりITER類似壁における最高の核融合性能が可能となった。高い回転周波数が2016年JETベースライン放電におけるTi/Teの増加の鍵となる要因であり、これは1997年JET-DTE1の定常ベースライン放電との主な違いでもある。これに基づき、2020年JET-DTE2の定常ベースライン放電において高い核融合出力を達成するための鍵となる要因はより高い回転周波数であると予測され、現在のNBIシステムで利用可能な低ガス入射と増大したトルクによるプラズマ運転がそのような高い回転周波数を可能にするであろう。