Hydrogen pellet ablation and acceleration by current in high temperature plasmas are analysed. The present state of ablation theory and experiment is discussed and an ablation model is formulated. This model takes into account the energy distribution of the particles (both electrons and ions)participating in the ablation process, electrostatic effects of the cloud charging and changes of the pellet form during ablation. Without charging the pellet form tends to a shape resembling a lentil while it remains almost spherical if charged. A new algorithm for ablation rate calculations that can be used for an arbitrary initial form of the pellet is described. The results of this kinetic two dimensional approach differ from those of the Parks ablation scaling used in the ITER design by not more than 30%. Plasma shielding effects are not significant in the ablation if strong turbulence in the cloud is taken into account. Acceleration analysis is based on the Braginskii corrected electron distribution function. For the lentil mode of ablation, acceleration is higher than those for the charged mode by a factor of 1.76. The ablation models are compared with the experiments on T-10, JET, TFTR, Heliotron-E and Tore Supra. A sensitivity analysis shows that pellet size and electron temperature are the most significant factors for determination of the penetration length. The available database of penetration lengths is not sufficient for distinguishing between the models. Acceleration for the charged mode correlates with experimental data better than that for the lentil mode. The effect of the hot ions is seen on the ablation. Finally, ablation at reactor relevant plasma and pellet parameters is considered. This range of the plasma parameters needs a correction of the ablation scaling as follows: dN/dt approximately ne0.453Te1.72rp1.443Mi-0.283 where ne and Te are the electron density and temperature, respectively, and rp and Mi are the pellet radius and at
高温プラズマ中の水素ペレットのアブレーションと電流による加速を解析する。アブレーション理論の現状と実験を考察し、アブレーションモデルを定式化する。このモデルは、アブレーションプロセスに関与する粒子（電子とイオンの両方）のエネルギー分布、雲の帯電による静電効果、およびアブレーション中のペレット形状の変化を考慮する。帯電がない場合、ペレット形状はレンズ状に近づく傾向があるが、帯電がある場合はほぼ球形を維持する。任意の初期形状のペレットに対するアブレーション率計算のための新しいアルゴリズムを記述する。この運動論的二次元アプローチの結果は、ITER設計に使用されるParksのスケーリング則の結果と30%以内で一致する。雲内の強い乱流を考慮すると、アブレーションにおけるプラズマ遮蔽効果は重要ではない。加速解析は、Braginskii補正電子分布関数に基づく。レンズ状アブレーションモードでは、加速は帯電モードよりも1.76倍大きい。アブレーションモデルをT-10、JET、TFTR、Heliotron-E、Tore Supraでの実験と比較する。感度解析により、ペレットサイズと電子温度が侵入深さの決定に最も重要な因子であることが示される。現在利用可能な侵入深さのデータベースでは、異なるモデルを明確に区別するには不十分である。帯電モードの加速は、レンズ状モードよりも実験データとよく一致する。高温イオンの効果がアブレーションに及ぼす影響が観察される。最後に、炉心関連のプラズマおよびペレットパラメータに対するアブレーションを考察する。このパラメータ範囲では、アブレーションスケーリング則の補正が必要であり、dN/dt ≈ ne^0.453 Te^1.72 rp^1.443 Mi^-0.283 で与えられる。ここで、neとTeはそれぞれ電子密度と電子温度、rpとMiはペレット半径とイオン質量である。