Energy confinement properties for hydrogen and deuterium H-mode plasmas are investigated. The thermal energy confinement time becomes longer in deuterium by a factor of ∼1.4 than in hydrogen at a given absorbed power. When the absorbed power is fixed, the values of electron temperature Te and ion temperature Ti become explicitly higher in deuterium than in hydrogen across the whole range of minor radius while the profiles of electron density ne are almost the same. Accordingly, the effective heat diffusivity becomes relatively lower in deuterium than in hydrogen. Despite almost the same power crossing the separatrix, type-I ELM frequency for hydrogen becomes approximately double that of deuterium. When the stored energy is fixed, the spatial profiles of ne, Te and Ti become identical for both cases while higher heating power is required in the hydrogen case. The pedestal pressure is about twice as high in deuterium as that in hydrogen at a given absorbed power. The increase of the pedestal temperature is more significant for the deuterium case while the pedestal density is not changed. The poloidal beta at the H-mode pedestal is increased linearly with the increased total poloidal beta for both cases. The relation between and is almost identical regardless of the difference of the isotope species.
水素および重水素Hモードプラズマのエネルギー閉じ込め特性を調査した。熱エネルギー閉じ込め時間は、与えられた吸収パワーにおいて、水素よりも重水素の方が約1.4倍長くなる。吸収パワーを固定した場合、電子温度Teおよびイオン温度Tiの値は、小半径全体にわたって水素よりも重水素の方が明確に高くなる一方、電子密度neの分布はほぼ同じである。それに伴い、実効熱拡散係数は水素よりも重水素の方が相対的に低くなる。セパラトリックスを横切るパワーがほぼ同じであるにもかかわらず、type-I ELM周波数は水素の場合が重水素の約2倍になる。蓄積エネルギーを固定した場合、ne、Te、Tiの空間分布は両方の場合で同一になる一方、水素の場合にはより高い加熱パワーが必要となる。ペデスタル圧力は、与えられた吸収パワーにおいて、水素よりも重水素の方が約2倍高い。ペデスタル温度の上昇は重水素の場合により顕著である一方、ペデスタル密度は変化しない。Hモードペデスタルにおけるポロイダルベータは、両方の場合において、全ポロイダルベータの増加に伴って線形に増加する。との関係は、同位体種の違いにかかわらずほぼ同一である。