A desirable scenario for future fusion devices is one in which dissipative processes in the scrape-off layer (SOL) are maximized, aiming to detach the divertor plasma. The access to such a regime in current devices is thought to be correlated to the increase of the perpendicular particle transport in the SOL. In this work we investigated numerically how increasing perpendicular transport globally affects the SOL plasma through the SOLPS-ITER code package. For this we modelled one L-mode discharge, performed at the ASDEX Upgrade tokamak, trying to obtain the most accurate fit to the experimental data at the outer midplane. Studying the plasma solutions and analyzing the resulting momentum and power balances in the SOL allowed to characterize how enhancing perpendicular SOL transport leads to the experimentally observed phenomena, i.e. the formation of a density shoulder at the midplane and the partial detachment of the divertor plasma. The results suggest that strong momentum losses caused by the increase of transport are able to explain the qualitatively observed detachment in the modelled discharge. The concurrent enhanced ionization of neutrals resulting from divertor recycling, triggered by an increase of radial energy transport in the SOL, can be invoked as a cause for the shoulder formation.
将来の核融合装置における望ましいシナリオは、スクレイプオフ層（SOL）における散逸過程が最大化され、ダイバータプラズマのデタッチメントを目指すものである。現在の装置におけるこのような状態への到達は、SOLにおける垂直方向の粒子輸送の増加と相関があると考えられている。本研究では、SOLPS-IPSコードパッケージを用いて、垂直方向の輸送の増加がSOLプラズマに及ぼす全体的な影響を数値的に調査した。その際、ASDEX Upgradeトカマクで実施されたLモード放電を1つモデル化し、外側ミッドプレーンにおける実験データへの最も正確な適合を試みた。プラズマ解を検討し、得られた運動量バランスとパワーバランスを解析することにより、SOLにおける輸送の強化が、ミッドプレーンでの密度ショルダーの形成やダイバータプラズマの部分的なデタッチメントといった実験的に観測される現象をどのように導くかを特徴づけることができた。結果は、輸送の増加によって引き起こされる強い運動量損失が、モデル化された放電において観測されたデタッチメントを定性的に説明できることを示唆している。さらに、ダイバータでのリサイクリングに起因する中性粒子の電離の同時的な増強が、SOLにおける径方向のエネルギー輸送の増加によって引き起こされ、ショルダー形成の原因として挙げられることが示された。