Self-consistent simulations of four DEMO designs proposed by teams from China, Europe, India, and Korea are carried out using the BALDUR integrated predictive modeling code in which theory-based models are used, for both core transport and boundary conditions. In these simulations, a combination of the NCLASS neoclassical transport and multimode (MMM95) anomalous transport model is used to compute a core transport. The boundary is taken to be at the top of the pedestal, where the pedestal values are described using a pedestal temperature model based on a combination of magnetic and flow shear stabilization, pedestal width scaling and an infinite- n ballooning pressure gradient model and a pedestal density model based on a line average density. Even though an optimistic scenario is considered, the simulation results suggest that, with the exclusion of ELMs, the fusion gain Q obtained for these reactors is pessimistic compared to their original designs, i.e. 52% for the Chinese design, 63% for the European design, 22% for the Korean design, and 26% for the Indian design. In addition, the predicted bootstrap current fractions are also found to be lower than their original designs, as fractions of their original designs, i.e. 0.49 (China), 0.66 (Europe), and 0.58 (India). Furthermore, in relation to sensitivity, it is found that increasing values of the auxiliary heating power and the electron line average density from their design values yield an enhancement of fusion performance. In addition, inclusion of sawtooth oscillation effects demonstrate positive impacts on the plasma and fusion performance in European, Indian and Korean DEMOs, but degrade the performance in the Chinese DEMO.
BALDUR統合予測モデリングコードを用いて、中国、欧州、インド、韓国のチームによって提案された4つのDEMO設計の自己無撞着シミュレーションを実施した。このコードでは、コア輸送と境界条件の両方に対して理論ベースのモデルが用いられている。これらのシミュレーションでは、NCLASS新古典輸送とマルチモード(MMM95)異常輸送モデルの組み合わせを用いてコア輸送を計算する。境界はペデスタル頂部に設定され、そこではペデスタル値は、磁気およびフローシアー安定化、ペデスタル幅スケーリング、無限nバルーニング圧力勾配モデルの組み合わせに基づくペデスタル温度モデルと、線平均密度に基づくペデスタル密度モデルを用いて記述される。楽観的シナリオを考慮しているにもかかわらず、シミュレーション結果は、ELMを除外した場合、これらの炉で得られる核融合利得Qは元の設計と比較して悲観的であることを示唆している。すなわち、中国設計では52%、欧州設計では63%、韓国設計では22%、インド設計では26%である。さらに、予測されたブートストラップ電流割合も、元の設計の割合として、元の設計よりも低いことが見出された。すなわち、0.49(中国)、0.66(欧州)、0.58(インド)である。さらに、感度に関しては、補助加熱パワーと電子線平均密度の値を設計値から増加させると、核融合性能の向上がもたらされることが見出された。加えて、鋸歯状振動効果を含めると、欧州、インド、韓国のDEMOではプラズマおよび核融合性能に正の影響を示すが、中国のDEMOでは性能を低下させることが実証された。