The termination of the current and the loss of runaway electrons following runaway current plateau formation during disruptions have been investigated in the JET, DIII-D and FTU tokamaks. Substantial conversion of magnetic energy into runaway kinetic energy, up to ∼10 times the initial plateau runaway kinetic energy, has been inferred for the slowest current terminations. Both modelling and experiment suggest that, in present devices, the efficiency of conversion into runaway kinetic energy is determined to a great extent by the characteristic runaway loss time, τdiff, and the resistive time of the residual ohmic plasma after the disruption, τres, increasing with the ratio τdiff/τres. It is predicted that, in large future devices such as ITER, the generation of runaways by the avalanche mechanism will play an important role, particularly for slow runaway discharge terminations, increasing substantially the amount of energy deposited by the runaways onto the plasma-facing components by the conversion of magnetic energy of the runaway plasma into runaway kinetic energy. Estimates of the power fluxes on the beryllium plasma-facing components during runaway termination in ITER indicate that for runaway currents of up to 2 MA no melting of the components is expected. For larger runaway currents, minimization of the effects of runaway impact on the first wall requires a reduction in the kinetic energy of the runaway beam before termination and, in addition, high plasma density ne and low ohmic plasma resistance (long τres) to prevent large conversion of magnetic into runaway kinetic energy during slow current terminations.
JET、DIII-D、およびFTUトカマクにおいて、ディスラプション中の逃走電流プラトー形成後の電流減衰と逃走電子の損失について調査が行われた。最も遅い電流減衰において、磁気エネルギーの逃走運動エネルギーへの実質的な変換が観測され、その量は初期プラトー逃走運動エネルギーの約10倍に達すると推定された。モデリングと実験の両方から、現在の装置では、逃走運動エネルギーへの変換効率は、特性逃走損失時間τdiffとディスラプション後の残留オーミックプラズマの抵抗時間τresに大きく依存し、τdiff/τres比の増加に伴って上昇することが示されている。将来の大型装置であるITERでは、アバランシェ機構による逃走電子の生成が重要な役割を果たすと予測されており、特に遅い逃走ディスラプション終了時には、逃走プラズマの磁気エネルギーが逃走運動エネルギーへ変換されることにより、プラズマ対向機器に堆積するエネルギー量が大幅に増加する。ITERにおける逃走終了時のベリリウム製プラズマ対向機器への熱流束の推定では、逃走電流が最大2 MAの場合、機器の溶融は発生しないと予想される。より大きな逃走電流の場合、逃走ビームの終了前における運動エネルギー低減と、さらに、高密度プラズマneおよび低オーミック抵抗(長いτres)を維持して、遅い電流減衰中の磁気エネルギーの逃走運動エネルギーへの大規模な変換を防ぐことが、第一壁への逃走電子の影響を最小化するために必要である。