H-mode plasmas in ASDEX Upgrade (AUG) using different hydrogen isotopes are analysed with respect to their core transport properties. The experimental results are discussed and we present gyrokinetic simulations which are able to reproduce the experimental observations. A novel strategy allows us to disentangle core and pedestal physics by mitigating the isotopic dependence of pedestal properties while keeping the heat and particle sources the same. Matched pedestal profiles are obtained between hydrogen (H) and deuterium (D) plasmas when increasing the triangularity in H plasmas with respect to D plasmas. In the core of these plasmas little isotopic dependence is observed when the fast-ion content is low Wfast/Wth < 1/3. Quasi-linear modelling with TGLF reproduces the experimental trends under these conditions. For larger fast-ion fractions an isotope dependence is observed in the core heat transport. This is related to a difference in fast-ion stabilization of turbulent transport. The fast-ion pressure in H and D plasmas is different due to the mass dependence in the fast-ion slowing down time as well as to operational restrictions when heating with H neutral beam injection (H-NBI) or D-NBI. Typically, Wfast,H < 1/2Wfast,D for comparable NBI heating powers in AUG. The gyrokinetic analysis shows that linear growth rates of ITG modes do not show a pure gyro-Bohm mass dependence, but follow the experimentally observed mass dependence when taking collisions, EM-effects and fast ions into account. Non-linear gyrokinetic simulations reproduce the experimental heat fluxes for different isotopes when fast ions are included. This highlights the role of the fast-ion pressure as a key element to explain the observed differences in the core of H and D plasmas.
Hモードプラズマを異なる水素同位体を用いてASDEX Upgrade（AUG）で解析し、そのコア輸送特性に関して検討した。実験結果について議論し、実験的観測を再現できるジャイロ運動論的シミュレーションを提示する。新規の戦略により、ペデスタル特性の同位体依存性を緩和しつつ、熱源と粒子源を同一に保つことで、コア物理とペデスタル物理を分離することが可能となる。水素（H）プラズマと重水素（D）プラズマの間で、Hプラズマの三角形度をDプラズマに対して増加させることにより、整合したペデスタル分布が得られる。これらのプラズマのコアでは、高速イオン含有量が低い場合（Wfast/Wth < 1/3）、同位体依存性はほとんど観測されない。TGLFによる準線形モデリングは、これらの条件下で実験的傾向を再現する。より大きな高速イオン割合では、コア熱輸送に同位体依存性が観測される。これは、乱流輸送の高速イオン安定化の差異に関連している。HプラズマとDプラズマにおける高速イオン圧力は、高速イオン減速時間の質量依存性、およびH-NBIまたはD-NBIによる加熱時の運転上の制約により異なる。典型的には、同等のNBI加熱出力においてAUGではWfast,H < 1/2Wfast,Dとなる。ジャイロ運動論的解析により、ITGモードの線形成長率は純粋なジャイロボーム質量依存性を示さず、衝突、EM効果、および高速イオンを考慮した場合に実験的に観測される質量依存性に従うことが示される。非線形ジャイロ運動論的シミュレーションは、高速イオンを含めた場合に、異なる同位体に対する実験的熱流束を再現する。これは、HプラズマとDプラズマのコアで観測される差異を説明するための鍵となる要素として、高速イオン圧力の役割を強調するものである。