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Isotope mix effect on edge turbulent transport in pre-L–H transition conditions in JET-ILW

G. Lo-Cascio, N. Bonanomi, C. Angioni, G. Birkenmeier, E.R. Solano, G. Szepesi, JET Contributors, EUROfusion Tokamak Exploitation Team2025年10月Nuclear FusionIF 3出版社

The heat flux at the edge of L-mode JET-ILW (Be wall and W divertor) pulses is studied using the gyrokinetic code Gyrokinetic Electromagnetic Numerical Experiment (GENE) in its flux-tube configuration as well as the quasi-linear turbulent transport model TGLF using the SAT2 and SAT3 saturation rules. We use reference JET-ILW plasmas with different hydrogen isotopes and isotope mixes in which a power ramp to identify the LH power threshold has been performed. The study focuses on two pulses with an effective mass of , either with pure deuterium or a 50% hydrogen–50% tritium mix. Additional power is required to trigger an H-mode in the mix (2.98 MW) compared to the pure deuterium case (1.68 MW) despite their similar effective mass. Without E × B shear, we retrieved similar flux levels between quasi-linear (TGLF) and non-linear (GENE) simulations, within the magnitude of experimental values. The inclusion of finite E × B shear levels, which are varied as input within an assumed experimentally plausible range, showed a global reduction of transport, for both energy and particles, with a stronger effect observed for the pure deuterium case than for the isotope mix case in GENE flux-tube non-linear simulations. The use of E × B shearing resulted in a 50%–80% stronger flux for the isotope mix case than for the pure deuterium case. TGLF SAT2 and SAT3 are both unable to reproduce this behaviour.

日本語訳

LモードJET-ILW(Be壁およびWダイバータ)パルスの端部における熱流束を、ジャイロ運動論コードであるGyrokinetic Electromagnetic Numerical Experiment (GENE) をそのフラックスチューブ配置において用い、またSAT2およびSAT3飽和則を用いた準線形乱流輸送モデルTGLFを用いて研究した。我々は、LHパワー閾値を特定するためのパワーランプが実施された、異なる水素同位体および同位体混合を有する参照JET-ILWプラズマを用いる。この研究は、実効質量が の2つのパルスに焦点を当てており、純重水素または50%水素–50%トリチウム混合のいずれかである。混合の場合、Hモードを誘起するために追加のパワーが必要であり(2.98 MW)、類似した実効質量であるにもかかわらず純重水素の場合(1.68 MW)と比較してそうである。E×Bせん断がない場合、準線形(TGLF)と非線形(GENE)シミュレーションの間で、実験値の大きさの範囲内で同様のフラックスレベルを得た。実験的に妥当な範囲内で入力として変化させた有限のE×Bせん断レベルを含めることで、エネルギーと粒子の両方について輸送の全体的な低減が示され、GENEフラックスチューブ非線形シミュレーションでは、同位体混合の場合よりも純重水素の場合により強い効果が観測された。E×Bせん断の使用により、同位体混合の場合のフラックスは純重水素の場合よりも50%–80%強くなった。TGLF SAT2およびSAT3はどちらもこの挙動を再現できない。

装置

jet高精度(タイトル一致)

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JETTurbulent transportL-H transition

AIによる論文要約

水素同位体混合が JET-ILW の L–H 遷移前の端部乱流輸送に及ぼす影響
JAプラズマ物理、核融合工学の研究者や学生が対象で、端部乱流輸送のモデリングや水素同位体効果の理解に役立ちます。#プラズマ物理 #核融合工学 #端部乱流輸送 #水素同位体効果
LLM向け: {'Title': '水素同位体混合が JET-ILW の L–H 遷移前の端部乱流輸送に及ぼす影響', 'Author(s)': '不明', 'Researc…

この論文は、JET-ILW (Be 壁、W ダイバータ) の L モードプラズマにおける端部熱フラックスを、ジャイロ運動論コード GENE と準線形輸送モデル TGLF を用いて調べたものです。水素同位体混合の影響を明らかにし、E×B 速度シアーが輸送に及ぼす効果を検討しています。

The effect of isotope mix on edge turbulent transport in pre-L–H transition conditions in JET-ILW
ENThis paper would be of interest to fusion researchers studying the role of isotope mix on edge turbulence and the L-H transition, as well as those working on improving plasma confinement and performance in fusion devices.#FusionPlasma #EdgeTurbulence #IsotopeMix #JET-ILW #L-HTransition
LLM向け: {'Title': 'The effect of isotope mix on edge turbulent transport in pre-L–H tran…

This paper investigates the impact of different hydrogen isotope mixes on edge turbulent transport in JET-ILW plasmas before the L-H transition. The study uses simulations to compare pure deuterium and a 50% hydrogen-50% tritium mix, finding that the isotope mix requires more power to trigger the H-mode transition. The inclusion of E×B shear shows a stronger flux reduction for pure deuterium than the isotope mix, suggesting the isotope mix has a more significant impact on edge turbulence.

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