Owing to the high stored energy of ITER plasmas, the heat pulses due to uncontrolled Type I edge localized modes (ELMs) can be sufficient to melt the top surface of several poloidal rows of tungsten monoblocks in the divertor strike point regions. Coupled with the melt motion associated with tungsten in the strong tokamak magnetic fields, the resulting surface damage after even a comparatively small number of such repetitive transients may have a significant impact on long-term stationary power handling capability. The permissible numbers set important boundaries on operation and on the performance required from the plasma control system. Modelling is carried out with the recently updated MEMENTO melt dynamics code, which is tailored to tackle melt motion problems characterized by a vast spatio-temporal scale separation. The crucial role of coupling between surface deformation and shallow angle heat loading in aggravating melt damage is highlighted. As a consequence, the allowable operational space in terms of ELM-induced transient heat loads is history-dependent and once deformation has occurred, weaker heat loads, incapable of melting a pristine surface, can further extend the damage.
ITERプラズマの高蓄積エネルギーにより、制御されないType I周辺局在モード(ELM)による熱パルスは、ダイバータ打撃点領域における数ポロイダル列のタングステンモノブロックの上面を溶融させるのに十分であり得る。強いトカマク磁場中のタングステンに関連する溶融移動と相まって、そのような反復過渡現象が比較的少数回発生した後でも、結果として生じる表面損傷は、長期的な定常出力処理能力に重大な影響を与える可能性がある。許容回数は、運転およびプラズマ制御システムに要求される性能に重要な境界条件を設定する。モデリングは、最近更新されたMEMENTO溶融動力学コードを用いて実施され、このコードは、大きな時空間スケール分離を特徴とする溶融移動問題に取り組むために調整されている。表面変形と浅角熱負荷との間の結合が溶融損傷を悪化させる際の決定的な役割が強調される。結果として、ELM誘起過渡熱負荷に関する許容運転領域は履歴依存性があり、いったん変形が発生すると、未損傷表面を溶融させることができないより弱い熱負荷でも、損傷をさらに拡大させ得る。