We present an approach to design in a consistent way a stepladder connecting ITER, DEMO and an FPP, starting from an attractive FPP and then locating DEMO such that main similarity parameters for the core scenario are constant. The approach presented suggests how to use ITER such that DEMO can be extrapolated with maximum confidence and a development path for plasma scenarios in ITER follows from our approach, moving from low βN and q typical for the present Q = 10 scenario to higher values needed for steady state. A numerical example is given, indicative of the feasibility of the approach, and it is backed up by more detailed 1.5-D calculation using the ASTRA code. We note that ideal MHD stability analysis of the DEMO operating point indicates that it is located between the no-wall and the ideal wall β-limit, which may require active stabilization. The DEMO design could also be a pulsed fallback solution should a stationary operation turn out to be impossible.
我々は、ITER、DEMO、およびFPPを結びつける一貫した設計手法を提示する。この手法は、魅力的なFPPから出発し、コアシナリオの主要な相似パラメータが一定となるようにDEMOを位置づけるものである。提示する手法は、DEMOを最大の確信度で外挿できるようにITERを活用する方法を示唆し、ITERにおけるプラズマシナリオの開発経路は、現在のQ=10シナリオに典型的な低いβNおよびqから、定常運転に必要なより高い値へと移行するという我々の手法に従うものである。数値例を示し、この手法の実現可能性を実証するとともに、ASTRAコードを用いたより詳細な1.5次元計算によって裏付けている。また、DEMOの運転点に関する理想MHD安定性解析により、それが無壁β限界と理想壁β限界の間に位置することが示され、能動的安定化が必要となる可能性があることに言及する。さらに、定常運転が不可能であることが判明した場合に備え、DEMO設計はパルス運転の代替案とすることも可能である。