A kinetic model based on the balance of charge and energy over the dust particle surface around the scrape off layer (SOL) region in fusion devices has been developed; for describing the dust mass diminution, its temperature evolution and phase change process have been taken into account. The formulation has been utilized to determine the lifetime of cylindrical and spherical dust particles. A realistic situation in fusion devices, when the plasma exhibits meso-thermal flow, has been taken into account; for this purpose a rigorous approach, pioneered by Mott-Smith and Langmuir (1926 Phys. Rev.28 727), has been adopted to derive the general expressions for the electron (ion) current on cylindrical dust surfaces and the corresponding mean energy of accreting electrons/ions in a flowing plasma. On the basis of analytical modelling the numerical results for the dust electric potential energy and the lifetime of the dust particles corresponding to a typical plasma environment near the SOL region of Mega Ampere Spherical tokamak (MAST)/Joint European Torus (JET) fusion devices have been evaluated for graphite and tungsten dust particles. The results are graphically illustrated as functions of particle size, electron/ion temperature and plasma ionization. It is seen that a large dust particle immersed in low temperature plasma can survive for long time; as an important outcome it is also noticed that the cylindrical particles of tungsten last longer than spherical particles. The findings are of relevance in characterizing and simulating the effects of a variety of dusts for experimental campaigns in large scale (ITER/Demo-like) fusion devices.
核融合装置におけるスクレイプオフ層（SOL）領域付近のダスト粒子表面における電荷とエネルギーのバランスに基づく動的モデルが開発された。ダスト質量の減少、その温度変化、および相変化過程を記述するために、このモデルが用いられた。この定式化は、円筒形および球形のダスト粒子の寿命を決定するために適用された。核融合装置における現実的な状況、すなわちプラズマがメソ熱流を示す場合が考慮された。この目的のため、Mott-SmithおよびLangmuir（1926 Phys. Rev. 28 727）によって開拓された厳密な手法が採用され、流動プラズマ中の円筒形ダスト表面における電子（イオン）電流と、それに対応する電子（イオン）の平均エネルギーに関する一般式が導出された。解析的モデルに基づき、Mega Ampere Spherical Tokamak（MAST）およびJoint European Torus（JET）核融合装置のSOL領域近傍の典型的なプラズマ環境に対応する、ダストの電気的ポテンシャルエネルギーとダスト粒子の寿命に関する数値的結果が、黒鉛およびタングステンダスト粒子について評価された。結果は、粒子径、電子/イオン温度、およびプラズマ電離度の関数として図示された。低温プラズマ中に浸漬された大きなダスト粒子は長期間生存し得ることが示された。重要な成果として、タングステン製の円筒形粒子は球形粒子よりも長寿命であることも明らかになった。これらの知見は、大規模（ITER/DEMO類似）核融合装置における実験キャンペーンにおいて、多様なダストの特性評価およびシミュレーションに関連するものである。