A demonstration power plant (DEMO) will be the next step for fusion energy following ITER. Some of the key design questions can be addressed by simulations using system codes. System codes aim to model the whole plant with all its subsystems and identify the impact of their interactions on the design choices. The SYCOMORE code is a modular system code developed to address key questions relevant to tokamak fusion reactor design. SYCOMORE is being developed within the European Integrated Tokamak Modelling framework and provides a global view (technology and physics) of the plant. It includes modules to address plasma physics, divertor physics, breeding blankets, shield design, magnet design and the power balance of plant. The code is coupled to an optimization framework which allows one to specify figures of merit and constraints to obtain optimized designs. Examples of pulsed and steady-state DEMO designs obtained using SYCOMORE are presented. Sensitivity to design assumptions is also studied, showing that the operational domain around working points can be narrow for some cases.
DEMO実証発電プラントは、ITERに続く核融合エネルギーの次のステップとなる。主要な設計上の疑問のいくつかは、システムコードを用いたシミュレーションによって解決できる。システムコードは、全プラントをそのすべてのサブシステムとともにモデル化し、それらの相互作用が設計選択に与える影響を特定することを目的とする。SYCOMOREコードは、トカマク核融合炉設計に関連する主要な疑問に取り組むために開発されたモジュール式システムコードである。SYCOMOREは欧州統合トカマクモデリングフレームワーク内で開発されており、プラントの全体像（技術と物理）を提供する。これには、プラズマ物理、ダイバータ物理、増殖ブランケット、遮蔽設計、磁石設計、およびプラントの電力バランスに対処するモジュールが含まれる。このコードは最適化フレームワークに結合されており、性能指標と制約条件を指定して最適化された設計を得ることができる。SYCOMOREを用いて得られたパルス運転および定常運転のDEMO設計の例を示す。設計仮定に対する感度も調査され、場合によっては動作点周辺の運転領域が狭くなり得ることが示されている。