In tokamak plasmas, non-linear interplay between transport and sources/sinks takes place for all transported quantities (current, heat, particles and momentum). Thanks to integrated modelling frameworks, we can iterate physics-based quasilinear turbulent transport models over multiple confinement times. Such modelling allows us to predict current, temperature, density and rotation profiles, and to disentangle the causality at play behind the modelled time evolution. An intense validation effort of such modelling against experimental measurements has been ongoing and has progressed our understanding. In dynamical phases, the so-called 'cold pulse' physics have been explained in the AUG tokamak, the isotope impact in plasma current ramp-up is understood in the JET tokamak, and the impact of the particle source (from neutral beam injection) on tungsten core accumulation has been clarified in JET and AUG. In stationary phases, the saturation of the ion temperature in electron-heated WEST plasmas has been clarified, and the energy content has been predicted with higher accuracy than empirical scaling laws with respect to the plasma current, magnetic field, plasma size and gas fueling, both in L and H modes on AUG. The validation of physics-based integrated modelling allows control optimisation in preparation for ITER operation as well as risk reduction for the design of future reactors. However, despite the reported progress, physics gaps remain on this path. For example, unlike today's devices, ITER-class devices will be opaque to neutrals and fuelled by pellets. In the absence of a physical understanding of the transport in the pedestal, extrapolation is uncertain. Moreover, in burning plasmas, the non-linear coupling between the central core profiles and the fusion power is very strong. The uncertainties in profile predictions due to unverified and unvalidated reduced transport models in such high-pressure plasmas lead to uncertain fusion power predictions. Solutions on how to address these challenges within integrated modelling will be proposed.
トカマクプラズマにおいて、輸送とソース/シンクの間の非線形な相互作用は、すべての輸送量（電流、熱、粒子、運動量）に対して生じる。統合モデリングフレームワークのおかげで、物理に基づく準線形乱流輸送モデルを複数の閉じ込め時間にわたって反復計算できる。そのようなモデリングにより、電流、温度、密度、回転のプロファイルを予測し、モデル化された時間発展の背後にある因果関係を解明することができる。実験測定に対するそのようなモデリングの集中的な検証努力が継続されており、我々の理解を進めてきた。動的位相では、AUGトカマクにおいて、いわゆる「コールドパルス」物理が説明され、JETトカマクにおいてプラズマ電流立ち上げにおける同位体効果が理解され、JETとAUGにおいて、タングステン中心蓄積に対する（中性粒子ビーム入射からの）粒子源の影響が明らかにされた。定常位相では、電子加熱WESTプラズマにおけるイオン温度の飽和が明らかにされ、AUGにおけるLモードおよびHモードの両方で、プラズマ電流、磁場、プラズマサイズ、ガス供給に関して、エネルギー含有量が経験的スケーリング則よりも高い精度で予測された。物理に基づく統合モデリングの検証により、ITER運転に向けた制御最適化と、将来の炉の設計におけるリスク低減が可能になる。しかしながら、報告された進展にもかかわらず、この道筋には物理的ギャップが残っている。例えば、今日の装置とは異なり、ITER級の装置は中性粒子に対して不透明であり、ペレットによって燃料供給されるだろう。ペデスタルにおける輸送の物理的理解が欠如しているため、外挿は不確実である。さらに、燃焼プラズマでは、中心コアプロファイルと核融合出力の間の非線形結合が非常に強い。そのような高圧力プラズマにおける検証および妥当性確認がされていない縮約輸送モデルによるプロファイル予測の不確実性は、核融合出力予測の不確実性につながる。これらの課題に統合モデリング内で対処する方法に関する解決策が提案されるだろう。