A future fusion reactor is expected to have all-metal plasma facing materials (PFMs) to ensure low erosion rates, low tritium retention and stability against high neutron fluences. As a consequence, intrinsic radiation losses in the plasma edge and divertor are low in comparison to devices with carbon PFMs. To avoid localized overheating in the divertor, intrinsic low-Z and medium-Z impurities have to be inserted into the plasma to convert a major part of the power flux into radiation and to facilitate partial divertor detachment. For burning plasma conditions in ITER, which operates not far above the L–H threshold power, a high divertor radiation level will be mandatory to avoid thermal overload of divertor components. Moreover, in a prototype reactor, DEMO, a high main plasma radiation level will be required in addition for dissipation of the much higher alpha heating power. For divertor plasma conditions in present day tokamaks and in ITER, nitrogen appears most suitable regarding its radiative characteristics. If elevated main chamber radiation is desired as well, argon is the best candidate for the simultaneous enhancement of core and divertor radiation, provided sufficient divertor compression can be obtained. The parameter Psep/R, the power flux through the separatrix normalized by the major radius, is suggested as a suitable scaling (for a given electron density) for the extrapolation of present day divertor conditions to larger devices. The scaling for main chamber radiation from small to large devices has a higher, more favourable dependence of about Prad,main/R2. Krypton provides the smallest fuel dilution for DEMO conditions, but has a more centrally peaked radiation profile compared to argon. For investigation of the different effects of main chamber and divertor radiation and for optimization of their distribution, a double radiative feedback system has been implemented in ASDEX Upgrade (AUG). About half the ITER/DEMO values of Psep/R have been achieved so far, and close to DEMO values of Prad,main/R2, albeit at lower Psep/R. Further increase of this parameter may be achieved by increasing the neutral pressure or improving the divertor geometry.
将来の核融合炉では、低侵食率、低トリチウム保持、および高中性子フルエンスに対する安定性を確保するため、全金属製のプラズマ対向材料（PFM）が期待されている。その結果、炭素系PFMを用いた装置と比較して、プラズマ周辺部およびダイバータにおける固有放射損失は低くなる。ダイバータにおける局所的な過熱を回避するためには、プラズマへの電力束の大部分を放射に変換し、部分的なダイバータデタッチメントを促進するために、低Zおよび中Zの不純物をプラズマに注入する必要がある。L-H遷移閾値出力のわずかに上で運転されるITERの燃焼プラズマ条件では、ダイバータ構成要素の熱過負荷を回避するために、高いダイバータ放射レベルが必須となる。さらに、原型炉DEMOでは、はるかに高いアルファ加熱出力の散逸のために、高い主プラズマ放射レベルが追加で必要となる。現在のトカマクおよびITERのダイバータプラズマ条件では、その放射特性の観点から窒素が最も適していると思われる。主チャンバー放射の増大も望まれる場合、十分なダイバータ圧縮が達成できるならば、コアおよびダイバータ放射の同時増強にはアルゴンが最適な候補である。パラメータPsep/R（ダイバータに入射する電力束を主半径で規格化した値）は、現在のダイバータ条件をより大型の装置へ外挿するための適切なスケーリングとして提案されている（所定の電子密度に対して）。小型装置から大型装置への主チャンバー放射のスケーリングは、より高く、より有利な依存性を示し、約Prad,main/R2となる。クリプトンはDEMO条件において最小の燃料希釈を提供するが、アルゴンと比較してより中心部にピークを持つ放射プロファイルを示す。主チャンバー放射とダイバータ放射の異なる効果の調査およびそれらの分布の最適化のために、ASDEX Upgrade（AUG）では二重放射フィードバックシステムが実装されている。これまでにITER/DEMOのPsep/R値の約半分が達成されており、Prad,main/R2についてはDEMO値に近い値が達成されているが、Psep/Rはより低い値である。このパラメータのさらなる増大は、中性粒子圧力の増加またはダイバータ形状の改善によって達成される可能性がある。