We present the first successful simulation of an induced disruption in ASDEX Upgrade from massive material injection (MMI) up to established runaway electron (RE) beam, thus covering pre-thermal quench, thermal quench and current quench (CQ) of the discharge. For future high-current fusion devices such as ITER, the successful suppression of REs, e.g. through MMI, is of critical importance to ensure the structural integrity of the vessel. To computationally study the interplay between MMI, background plasma response, and RE generation, a toolkit based on the 1.5D transport code coupling ASTRA-STRAHL is developed. Electron runaway is described by state-of-the-art reduced kinetic models in the presence of partially ionized impurities. Applied to argon MMI in ASDEX Upgrade discharge #33 108, key plasma parameters measured experimentally, such as temporal evolution of the line averaged electron density, plasma current decay rate and post-CQ RE current, are well reproduced by the simulation presented. Impurity ions are transported into the central plasma by the combined effect of neoclassical processes and additional effects prescribed inside the q = 2 rational surface to explain experimental time scales. Thus, a thermal collapse is induced through strong impurity radiation, giving rise to a substantial RE population as observed experimentally.
我々は、ASDEX Upgradeにおける大規模物質入射（MMI）から確立された逃走電子（RE）ビームに至るまでの誘起ディスラプションの初の成功シミュレーションを提示する。これにより、放電の熱クエンチ前段、熱クエンチ、および電流クエンチ（CQ）を網羅する。ITERのような将来の高電流装置において、MMIなどを通じたREの抑制に成功することは、容器の構造的完全性を確保するために極めて重要である。MMI、背景プラズマ応答、およびRE生成の間の相互作用を計算機的に研究するため、ASTRA-STRAHLを結合した1.5次元輸送コードに基づくツールキットを開発した。電子の逃走は、部分的に電離した不純物の存在下での最先端の簡約運動論モデルによって記述される。ASDEX Upgradeの放電#33108におけるアルゴンMMIに適用した結果、実験で測定された主要なプラズマパラメータ、すなわち線平均電子密度の時間発展、プラズマ電流減衰率、およびCQ後のRE電流が、提示したシミュレーションによって良好に再現されることが示された。不純物イオンは、q=2有理面の内側で追加的に規定された過程と新古典過程の複合効果により、中心プラズマへ輸送され、実験で観測された時間スケールを説明する。これにより、強い不純物放射を通じて熱崩壊が誘発され、実験で観測されたような実質的なRE集団が生成される。