The first achievement of highly radiating plasmas in negative triangularity (NT) is shown with an operational space featuring high core radiation at high Greenwald fraction obtained with the injection of reactor-relevant seeded gases. These NT shape diverted discharges reach high values of normalized plasma pressure (βN > 2) at high radiation fraction with no edge localized modes (ELMs) and a simultaneous reduction of the divertor heat flux. We demonstrate that as long as the impurity level in the core is kept low to avoid excessive fuel dilution and impurity accumulation, integration of NT configuration with high radiation fraction not only is achievable but it can lead to confinement improvement with stabilization effects originating from collisionality, E × B shear and profiles changes due to impurity radiation cooling. The underlying physics mechanism is robust and reproducible and holds for a variety of impurity species. The absence of the requirement to stay in H-mode translates in a higher core radiation fraction potentially allowed in NT shape effectively mitigating the power exhaust issue. The results presented here demonstrate a path to high performance, ELM free and highly radiative regime with reactor-relevant seeding gases making this regime a potential new scenario for reactor design.
負三角形度(NT)における高放射プラズマの最初の達成を、核融合炉に関連するシードガス注入によって得られた高グリーンワルド密度比での高コア放射を特徴とする運転領域とともに示す。これらのNT形状のダイバータ配位放電は、高放射割合で、周辺局在モード(ELM)がなく、同時にダイバータ熱流束を低減しつつ、規格化プラズマ圧力の高い値(βN > 2)に達する。我々は、過剰な燃料希釈と不純物蓄積を避けるためにコア内の不純物レベルを低く保つ限り、NT配位と高放射割合の統合は達成可能であるだけでなく、衝突率、E×Bシア、不純物放射冷却によるプロファイル変化に起因する安定化効果を伴う閉じ込め改善につながり得ることを実証する。背後にある物理機構は頑健で再現性があり、様々な不純物種に対して成立する。Hモードに留まる必要がないことは、NT形状において潜在的に許容されるより高いコア放射割合につながり、パワー排気問題を効果的に緩和する。ここで示した結果は、核融合炉に関連するシードガスを用いた、高性能でELMフリーかつ高放射のレジームへの道筋を示し、このレジームを炉設計のための潜在的な新シナリオとする。