In JET deuterium-tritium (D-T) plasmas, the fusion power is produced through thermonuclear reactions and reactions between thermal ions and fast particles generated by neutral beam injection (NBI) heating or accelerated by electromagnetic wave heating in the ion cyclotron range of frequencies (ICRFs). To complement the experiments with 50/50 D/T mixtures maximizing thermonuclear reactivity, a scenario with dominant non-thermal reactivity has been developed and successfully demonstrated during the second JET deuterium-tritium campaign DTE2, as it was predicted to generate the highest fusion power in JET with a Be/W wall. It was performed in a 15/85 D/T mixture with pure D-NBI heating combined with ICRF heating at the fundamental deuterium resonance. In steady plasma conditions, a record 59 MJ of fusion energy has been achieved in a single pulse, of which 50.5 MJ were produced in a 5 s time window (Pfus = 10.1 MW) with average Q = 0.33, confirming predictive modelling in preparation of the experiment. The highest fusion power in these experiments, Pfus = 12.5 MW with average Q = 0.38, was achieved over a shorter 2 s time window, with the period of sustainment limited by high-Z impurity accumulation. This scenario provides unique data for the validation of physics-based models used to predict D-T fusion power.
JETの重水素-トリチウム(D-T)プラズマでは、核融合出力は熱核反応と、中性粒子ビーム入射(NBI)加熱によって生成され、またはイオンサイクロトロン周波数帯(ICRFs)の電磁波加熱によって加速された高速粒子と熱イオンとの間の反応によって生成される。熱核反応率を最大化する50/50 D/T混合比の実験を補完するために、非熱的反応率が支配的なシナリオが開発され、第2回JET重水素-トリチウムキャンペーンDTE2において成功裏に実証された。これは、Be/W壁を備えたJETで最高の核融合出力を生成すると予測されていたためである。これは、15/85 D/T混合比で、純粋なD-NBI加熱と、重水素の基本共鳴におけるICRF加熱を組み合わせて実施された。定常プラズマ条件において、単一パルスで記録的な59 MJの核融合エネルギーが達成され、そのうち50.5 MJが5秒の時間窓(Pfus = 10.1 MW)で生成され、平均Q = 0.33であり、実験準備における予測モデリングを確認した。これらの実験における最高の核融合出力であるPfus = 12.5 MW(平均Q = 0.38)は、より短い2秒の時間窓で達成され、その維持期間は高Z不純物の蓄積によって制限された。このシナリオは、D-T核融合出力を予測するために使用される物理ベースのモデルの検証のための独自のデータを提供する。