The integrated model JINTRAC is employed to assess the dynamic density evolution of the ITER baseline scenario when fuelled by discrete pellets. The consequences on the core confinement properties, α-particle heating due to fusion and the effect on the ITER divertor operation, taking into account the material limitations on the target heat loads, are discussed within the integrated model. Using the model one can observe that stable but cyclical operational regimes can be achieved for a pellet-fuelled ITER ELMy H-mode scenario with Q = 10 maintaining partially detached conditions in the divertor. It is shown that the level of divertor detachment is inversely correlated with the core plasma density due to α-particle heating, and thus depends on the density evolution cycle imposed by pellet ablations. The power crossing the separatrix to be dissipated depends on the enhancement of the transport in the pedestal region being linked with the pressure gradient evolution after pellet injection. The fuelling efficacy of the deposited pellet material is strongly dependent on the E × B plasmoid drift. It is concluded that integrated models like JINTRAC, if validated and supported by realistic physics constraints, may help to establish suitable control schemes of particle and power exhaust in burning ITER DT-plasma scenarios.
統合モデルJINTRACを用いて、個別のペレットによって燃料供給されるITERベースラインシナリオの動的密度発展を評価する。コア閉じ込め特性への影響、核融合によるα粒子加熱、およびターゲット熱負荷に関する材料制限を考慮したITERダイバータ運転への影響は、統合モデル内で議論される。このモデルを用いると、Q = 10のペレット燃料供給型ITER ELMy Hモードシナリオにおいて、ダイバータ内の部分的非接触状態を維持しながら、安定だが周期的な運転領域が達成可能であることが観察される。ダイバータ非接触の程度は、α粒子加熱によるコアプラズマ密度と逆相関し、したがってペレットアブレーションによって課される密度発展サイクルに依存することが示される。分離面を横切って散逸されるべき電力は、ペレット注入後の圧力勾配発展と関連するペデスタル領域の輸送の増大に依存する。堆積したペレット材料の燃料供給効率は、E × Bプラズモイドドリフトに強く依存する。JINTRACのような統合モデルは、現実的な物理的制約によって検証され支持されるならば、燃焼中のITER DTプラズマシナリオにおける粒子および電力排気の適切な制御方式の確立に役立つ可能性があると結論される。