The ablation process of hydrogen fuel pellets in hot magnetized plasmas is investigated using a newly developed two dimensional time dependent hydrodynamics code, P2D. Surface evaporation and ablated fluid flow are evolved, coupled with a kinetic calculation of the non-local heating due to slowing down of hot Maxwellian background electrons in the cold ablated plasma. Results of the neutral gas shielding model of pellet ablation are extended to include effects due to non-spherical ablation flows, proper treatment of scattering in the kinetic calculation of the hot electron heat deposition, and atomic physics processes in the ablation cloud and at the pellet surface. These effects have been considered previously, though never as a comprehensive whole. The non-spherical nature of the ablation flow reduces the ablation rate by about a factor of two, while the use of a full Maxwellian distribution for the hot electrons increases ablation by a factor of about four. With Maxwellian hot electrons, atomic physics effects (principally due to dissociation and sublimation) can reduce the ablation rate by up to a factor of two. These effects are systematically quantified using simple physical arguments and code results. For comparison with experiment, we give a simple fit to the code ablation rate results for spherical deuterium pellets: G2DGS approximately=1.65*1015Rp(cm)1.26ne(cm-3)0.35Te(eV)1.87 atoms/s, where Rp is the pellet radius and ne (Te) is the plasma density (temperature). This fit is compared with measured local ablation rates in Ohmic discharges on TFTR and JET. Predicted ablation rate profiles agree well with those on TFTR, but poorly with those on JET; pellet penetration depths agree well on both machines. Probable causes of the observed discrepancies (both experimental and theoretical) are discussed; in particular, transport processes in the post injection plasmas are shown to be able to account for some of the differences
高温磁化プラズマ中の水素燃料ペレットのアブレーション過程を、新たに開発された二次元時間依存流体力学コードP2Dを用いて調査する。表面蒸発とアブレーションされた流体の流れは、冷たいアブレーションプラズマ中での高温マクスウェル背景電子の減速による非局所加熱の運動論的計算と結合して発展させる。ペレットアブレーションの中性ガス遮蔽モデルの結果は、非球状アブレーション流による効果、高温電子の熱沈着の運動論的計算における散乱の適切な扱い、およびアブレーション雲とペレット表面における原子物理過程を含むように拡張される。これらの効果はこれまで個別に検討されてきたが、包括的な全体として扱われたことはなかった。アブレーション流の非球状性はアブレーション率を約2倍減少させる一方、高温電子に完全なマクスウェル分布を用いるとアブレーションは約4倍増加する。マクスウェル高温電子の場合、原子物理効果（主に解離と昇華による）はアブレーション率を最大2倍減少させ得る。これらの効果は、単純な物理的考察とコード結果を用いて系統的に定量化される。実験との比較のため、球状重水素ペレットに対するコードのアブレーション率結果への単純なフィッティング式を与える：G2DGS ≈ 1.65×10^15 Rp(cm)^1.26 ne(cm^-3)^0.35 Te(eV)^1.87 atoms/s。ここでRpはペレット半径、ne(Te)はプラズマ密度（温度）である。このフィッティング式は、TFTRおよびJETにおけるオーミック放電での測定された局所アブレーション率と比較される。予測されたアブレーション率分布はTFTRのものとはよく一致するが、JETのものとはあまり一致しない。ペレット侵入深さは両装置でよく一致する。観測された不一致（実験的および理論的の両方）の考えられる原因が議論される。特に、入射後プラズマ中の輸送過程がこれらの差異の一部を説明できることが示される。