The MHD response and the penetration of a deuterium shattered pellet into a JET plasma is investigated via the non-linear reduced MHD code JOREK with the neutral gas shielding (NGS) ablation model. The dominant MHD destabilizing mechanism by the injection is identified as the local helical cooling at each rational surface, as opposed to the global current profile contraction. Thus the injected fragments destabilize each rational surface as they pass through them. The injection penetration is found to be much better compared to MGI, with the convective transport caused by core MHD instabilities (e.g. 1/1 kink) contributing significantly to the core penetration. Moreover, the injection with realistic JET SPI system configurations is simulated in order to provide some insights into future operations, and the impact on the total assimilation and penetration depth of varying injection parameters such as the injection velocity or fineness of shattering is assessed. Further, the effect of changing the target equilibrium temperature or q profile on the assimilation and penetration is also investigated. Such analysis will form the basis of further investigation into a desirable configuration for the future SPI system in ITER.
MHD応答および重水素破砕ペレットのJETプラズマへの侵入を、中性ガス遮蔽(NGS)アブレーションモデルを備えた非線形簡約MHDコードJOREKを用いて調査した。注入による主要なMHD不安定化機構は、グローバルな電流分布の収縮ではなく、各有理面における局所的なヘリカル冷却であると同定された。したがって、注入された破片は、各有理面を通過する際にそれぞれの有理面を不安定化させる。注入の侵入はMGIと比較してはるかに優れていることが判明し、コアMHD不安定性(例:1/1キンク)によって引き起こされる対流輸送がコアへの侵入に大きく寄与している。さらに、将来の運転に対する洞察を得るために、現実的なJET SPIシステム構成を用いた注入のシミュレーションを実施し、注入速度や破砕の細かさなどの注入パラメータの変化が全体的な同化と侵入深さに及ぼす影響を評価した。さらに、ターゲット平衡温度やq分布を変化させた場合の効果についても、同化と侵入の観点から調査した。このような解析は、ITERにおける将来のSPIシステムの望ましい構成に関するさらなる調査の基礎となるであろう。