Strongly radiating and detached high-power discharges in present-day full-metal tokamaks have a characteristic radiation pattern involving condensation of radiation near the X-point, with significant radiative losses above the X-point. In contrast, Demonstration Fusion Power Plant (DEMO) divertor exhaust scoping studies using reduced physics models, including a fluid description for the neutrals, place the strongest radiation fronts in the divertor legs, near the separatrix. The present contribution studies sensitivity of the radiation pattern corresponding to maximal divertor impurity radiation to those physics models that are typically neglected in the simulations due to their computational expense: cross-field drifts, complex impurity models and kinetic neutrals. Model benchmarking is carried out in comparison to L-mode discharges, which are shown to feature both divertor and X-point radiation. The simulated plasma conditions with maximal divertor radiation have in–out asymmetries in the divertor legs and at the divertor entrance, and the asymmetries and the radiation patterns are observed to be sensitive to both cross-field drift effects and the neutral model. DEMO simulations, carried out using SOLPS-ITER, show an impact of cross-field drifts on the divertor asymmetries, but the impact is not large enough to move the radiation front from the divertor legs to regions above the X-point.
強放射・非接触高パワー放電は、現在のフルメタルトカマクにおいて、X点近傍への放射の集中を伴い、X点より上流での有意な放射損失を伴う特徴的な放射パターンを有する。対照的に、中性粒子の流体記述を含む縮約物理モデルを用いたDEMO（実証核融合発電炉）ダイバータ排気のスコーピング研究では、最も強い放射フロントはセパラトリクス近傍のダイバータ脚部に位置づけられる。本稿では、ダイバータ不純物放射の最大化に対応する放射パターンの、計算コストの高さからシミュレーションでは通常無視される物理モデル（横断磁場ドリフト、複雑な不純物モデル、運動論的中性粒子）に対する感度を調べる。モデルのベンチマーキングは、ダイバータ放射とX点放射の両方を示すことが実証されているLモード放電との比較により実施する。ダイバータ放射が最大となるシミュレーションプラズマ条件では、ダイバータ脚部とダイバータ入口において内外非対称性が生じ、その非対称性と放射パターンは、横断磁場ドリフト効果と中性子モデルの両方に敏感であることが観測された。SOLPS-ITERを用いたDEMOシミュレーションでは、ダイバータ非対称性に対する横断磁場ドリフトの影響が示されたが、その影響は放射フロントをダイバータ脚部からX点より上流の領域に移動させるほど大きくはない。