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Development of a high-current, high fusion performance scenario on JET: physics insights and operational challenges

L Garzotti, D Frigione, P Lomas, F Rimini, D Van Eester, V K Zotta, S Aleiferis, E Alessi, F Auriemma, R B Morales2026年8月Plasma Physics and Controlled FusionIF 2.2出版社

Since the installation of a beryllium–tungsten (Be/W) first wall on JET an intense scenario development programme has taken place to realize a high-current (3.5–4 MA) scenario, denominated JET baseline scenario, with , and capable of delivering high fusion performance ( MW) for 5 s in the deuterium–tritium (D–T) campaigns conducted in 2021 and 2023. The JET baseline scenario was realized in D–T at 3.5 MA in 2021 (DTE2 campaign), but, despite achieving transitorily MW, it could not be sustained for more than 3 s. In this paper we will revisit and expand the analysis of the baseline scenario at 3.5 MA and present new results obtained in D–T at 3.0 MA in DTE3, where we were able to sustain the scenario for 5 s. We will also present recent modelling results showing how available semi-empirical and first-principles transport models can explain a variety of phenomena ranging from fusion performance, impurity transport and control of the fuelling mix. Many of these points are potentially relevant for bigger machines such as ITER. Finally, we will discuss open questions and improvements to our present modelling capabilities required to extrapolate the results to power plant devices.

日本語訳

JETへのベリリウム–タングステン(Be/W)第一壁の設置以来、2021年および2023年に実施された重水素–トリチウム(D–T)キャンペーンにおいて、5秒間高い核融合性能( MW)を供給できる、JETベースラインシナリオと称される高電流(3.5–4 MA)シナリオを実現するための集中的なシナリオ開発プログラムが行われてきた。JETベースラインシナリオは、2021年(DTE2キャンペーン)に3.5 MAでD–Tにおいて実現されたが、一時的に MWを達成したにもかかわらず、3秒を超えて持続することはできなかった。本論文では、3.5 MAでのベースラインシナリオの解析を再検討し拡張するとともに、DTE3において3.0 MAでD–Tで得られた新たな結果を提示する。そこではシナリオを5秒間持続することができた。また、利用可能な半経験的および第一原理輸送モデルが、核融合性能、不純物輸送、および燃料混合の制御にわたるさまざまな現象をどのように説明できるかを示す最近のモデリング結果も提示する。これらの点の多くは、ITERのようなより大型の装置にとって潜在的に重要である。最後に、結果を発電炉装置に外挿するために必要とされる、未解決の問題と現在のモデリング能力の改善について議論する。

装置

jet高精度(タイトル一致)iter中精度(概要文一致)

wiki

JET

AIによる論文要約

JETにおける高電流・高核融合性能シナリオの開発:物理的洞察と運転上の課題
JA核融合プラズマの運転・シナリオ開発、ITERや原型炉に関心のある学生・研究者。JETのD-T実験と輸送モデリングの実例を学びたい人に適する。#核融合 #JET #トカマク #ITER #プラズマ運転
LLM向け: {"Title": "JETにおける高電流・高核融合性能基準シナリオの開発", "Authors": "要旨に記載なし", "Research Objectiv…

JETではベリリウム・タングステン第一壁の設置後、高電流(3.5–4 MA)で高い核融合性能を目指す基準シナリオの開発が進められてきた。2021年のD-T実験では3.5 MAで一時的に高い性能を得たが、3秒以上は維持できなかった。2023年のDTE3では3.0 MAで5秒間の維持に成功した。本論文はこれらの結果を整理し、半経験的・第一原理輸送モデルが核融合性能、不純物輸送、燃料混合制御をどう説明できるかを示す。得られた知見はITERなど大型装置に重要で、原型炉への外挿には未解決課題とモデル改善が必要だと論じる。

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