The next step after ITER is the demonstration of stable electricity production with a fusion reactor. Key design performance will have to be met by the corresponding power plant demonstrator (DEMO), fulfilling a large number of constraints. System codes such as SYCOMORE, by simulating all the fusion power plant sub-systems, address these questions. To be able to perform design optimizations, simplified models relying on physical and technological assumptions have to be used, resulting in a large number of input parameters. As these parameters are not always exactly known, the impact of their associated uncertainties on final design performance has to be evaluated. Sensitivity methods, by measuring the relative influence of inputs on the figures of merit of the design, allow the dominant parameters to be selected. This information helps the search for optimal working points, guides the priority for technical improvements and finally allows meaningful inputs for uncertainty propagation to be selected. A full set of sensitivity methods and their application to an ITER and DEMO design will be presented, discussing both the statistical method behaviours and the physical results. Plasma shape parameters (minor radius and plasma elongations) share half of the net electricity power sensitivity for the DEMO 2015 design, while the toroidal magnetic field and the 95% safety factor are responsible for 23% and 17% of the electric power sensitivity, respectively. The plasma minor radius is responsible for 45% of the pulse duration sensitivity for the DEMO 2015 design, while plasma physics parameters drive % of the pulse duration sensitivity.
ITERの次のステップは、核融合炉による安定した発電の実証である。対応する発電実証炉(DEMO)の主要な設計性能は、数多くの制約条件を満たしつつ達成されなければならない。SYCOMOREのようなシステムコードは、核融合発電所の全サブシステムをシミュレーションすることにより、これらの課題に取り組む。設計最適化を実行するためには、物理的・技術的仮定に依存する簡略化モデルを用いる必要があり、その結果、多数の入力パラメータが生じる。これらのパラメータは必ずしも正確に把握されているとは限らないため、最終的な設計性能に対するそれらに関連する不確実性の影響を評価する必要がある。設計の評価指標に対する入力の相対的な影響を測定する感度解析法は、主要なパラメータを選定することを可能にする。この情報は、最適な動作点の探索を支援し、技術的改善の優先順位を導き、最終的に不確実性伝播のための有意義な入力を選択することを可能にする。感度解析法の完全なセットと、それらのITERおよびDEMO設計への適用を示し、統計的手法の挙動と物理的結果の両方について議論する。プラズマ形状パラメータ(小半径とプラズマ伸長度)は、DEMO 2015設計の正味発電電力感度の半分を占め、一方、トロイダル磁場と95%安全係数は、それぞれ発電感度の23%と17%を占める。プラズマ小半径は、DEMO 2015設計のパルス持続時間感度の45%を占め、一方、プラズマ物理パラメータはパルス持続時間感度の%を駆動する。