AbstractRecent experiments on JET with increased additional power have resulted in plasma parameters close to those of a thermonuclear reactor. Electron and ion temperature significantly in excess of 10 keV have been simultaneously achieved at a plasma density of 2 × 9m−3; transiently, during an H-mode the fusion product (n̂iT̂iτE) has reached 3 × 1020 m−3 keV s at temperatures exceeding 5 keV; and plasma current up to 7 MA (for 2 s) have been achieved. However, degradation of confinement with increased power is observed in all regimes.The major heat and particle transport phenomena observed in tokamaks can be interpreted as resulting from a magnetic turbulence, in some respects analogous to the turbulence existing in fluids when the fluid velocity exceeds a certain threshold value. This interpretation has led to local transport and global scaling laws giving satisfactory agreement with experimental results. Accordingly, the fusion product would scale as I2BtR12 for a fixed Troyon factor. Reaching ignition would require a plasma current close to 30 MA at a moderate field value of 4.5 T.To fully tackle the problems of a controlled burning plasma for at least days in semi-continuous operation, the plasma of the next step tokamak should be similar in size and performance to an energy producing reactor. The scientific and technical aims of such a machine should be to study a burning plasma, to test wall technology, to provide a test-bed for breeding blankets and above all to demonstrate the potential and viability of fusion as an energy sourceThe main characteristics of the design of a thermonuclear furnace dedicated to these objectives are presented. Basically the plasma parameters are scaled up from JET by a linear factor of 2.5. Magnets, either superconducting or of copper, should be able to operate continuously. The present design uses watercooled copper magnets to benefit from proven technology and consists of 20 identical sectors. Each incorporates a toroidal field coil, mechanical structure and a part of the vacuum vessel wall as one integrated unit. A single-null divertor configuration ensures helium exhaust and possibly benefits from an H-mode to reach the ignition domain. The X-point position relative to the dump plates would be swept to limit the wall loading to 2 MW/m2. By changing the operating density, the thermonuclear power could be varied from 0.5 to 4 GW(th), according to requirements on power loading and tritium consumption.
高出力化されたJETにおける最近の実験により、熱核融合炉に近いプラズマパラメータが得られている。2×9m−3のプラズマ密度において、10keVを大幅に超える電子温度とイオン温度が同時に達成され、Hモード中には過渡的に、核融合積（n̂iT̂iτE）は5keVを超える温度で3×1020m−3keV sに達した。また、最大7MA（2秒間）のプラズマ電流が達成された。しかしながら、全領域において、出力増加に伴う閉じ込めの劣化が観測されている。 トカマクで観測される主要な熱・粒子輸送現象は、ある意味で流体速度が特定のしきい値を超えたときに流体中に存在する乱流に類似した、磁気乱流に起因するものとして解釈できる。この解により、実験結果と良好な一致を示す局所輸送則および全体スケーリング則が導かれた。したがって、核融合積は、固定されたTroyon係数に対してI2BtR12に比例してスケーリングされる。点火に到達するには、4.5Tの中程度の磁場で30MAに近いプラズマ電流が必要となる。 半連続運転で少なくとも数日間の制御された燃焼プラズマの問題に完全に取り組むには、次段階のトカマクのプラズマは、エネルギー生産炉と同程度の大きさと性能を持つべきである。そのような装置の科学的・技術的目的は、燃焼プラズマの研究、壁技術の試験、増殖ブランケットの試験台の提供、そして何よりもエネルギー源としての核融合の可能性と実現性を実証することであるべきである。 これらの目的に特化した熱核融合炉の設計の主な特徴を示す。基本的に、プラズマパラメータはJETから線形倍率2.5でスケールアップされる。超伝導または銅製のマグネットは、連続運転が可能であるべきである。現在の設計では、実証済みの技術を活用するため水冷銅マグネットを使用し、20の同一セクターで構成されている。各セクターは、トロイダル磁場コイル、機械構造、真空容器壁の一部を一体化したユニットとして組み込んでいる。シングルヌルダイバータ配位によりヘリウム排気を保証し、Hモードの利点を活用して点火領域に到達する可能性がある。ダンププレートに対するX点の位置を掃引することで、壁負荷を2MW/m2に制限する。運転密度を変えることで、熱負荷とトリチウム消費量の要件に応じて、核融合出力を0.5〜4GW（熱）の範囲で変えることができる。