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High-Z impurity neoclassical transport in the tokamak plasmas due to the single-null divertor configuration

Chengkang Pan2024年7月Nuclear FusionIF 3出版社

A new mechanism for the high-Z impurity neoclassical particle transport in the tokamak plasmas due to the single-null divertor configuration is discovered for the first time. It will play an important role in the tokamak plasma pedestal region with the coexisting of the strong bulk ion radial gradients and the up/down asymmetry of the poloidal magnetic field. The outward (inward) high-Z impurity neoclassical particle transport will be driven with the drift towards (away from) the X-point. The new finding indicates that the International Thermonuclear Experimental Reactor lower single-null divertor configuration will be beneficial for screening and flushing out the high-Z impurity in the pedestal region with the toroidal magnetic field in the normal direction ( drift towards the X-point).

日本語訳

トカマクプラズマにおける高Z不純物の新古典粒子輸送について、シングルヌルダイバータ配位に起因する新しい機構が初めて発見された。これは、強いバルクイオンの動径方向勾配とポロイダル磁場の上下非対称性が共存するトカマクプラズマのペデスタル領域において重要な役割を果たすであろう。X点に向かう(X点から離れる)ドリフトにより、外向き(内向き)の高Z不純物新古典粒子輸送が駆動される。この新たな発見は、国際熱核融合実験炉の下部シングルヌルダイバータ配位が、トロイダル磁場が通常方向(X点に向かうドリフト)の場合、ペデスタル領域における高Z不純物の遮蔽および排出に有益であることを示している。

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DivertorImpurityNeoclassical transport

AIによる論文要約

トカマク・プラズマにおける単一X点ダイバータ配位による高Z不純物ネオクラシカル輸送
JAこの論文は、トカマク核融合炉の設計や運転に携わる研究者や技術者に有用です。特に、プラズマ閉じ込めとダイバータ性能の最適化に興味のある人に読まれることを期待しています。#トカマク #高Z不純物 #ネオクラシカル輸送 #単一X点ダイバータ #ITER

この論文は、トカマクプラズマのペデスタル領域における高Z不純物のネオクラシカル粒子輸送に関する新しい機構を発見しました。単一X点ダイバータ配位では、強い主イオンの半径方向勾配と磁場の上下非対称性が共存し、高Z不純物は X点方向への E×B ドリフトにより外向き(内向き)に輸送されます。これは、ITER の単一X点ダイバータ配位において高Z不純物を排除する上で有利に働くことを示唆しています。

High-Z impurity neoclassical transport in the tokamak plasmas due to the single-null divertor configuration
ENThis paper should be read by fusion researchers and engineers working on tokamak plasma physics, divertor design, and impurity control.#tokamak #plasma #impurity #divertor #neoclassical

This paper discovers a new mechanism for the high-Z impurity transport in tokamak plasmas with a single-null divertor configuration. It shows that the up/down asymmetry of the poloidal magnetic field can drive outward or inward transport of high-Z impurities, which is important for the plasma pedestal region. This finding suggests that the ITER's lower single-null divertor can help screen and flush out high-Z impurities.

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