JET experiments using the fuel mixture envisaged for fusion power plants, deuterium and tritium (D–T), provide a unique opportunity to validate existing D–T fusion power prediction capabilities in support of future device design and operation preparation. The 2021 JET D–T experimental campaign has achieved D–T fusion powers sustained over 5 s in ITER-relevant conditions i.e. operation with the baseline or hybrid scenario in the full metallic wall. In preparation of the 2021 JET D–T experimental campaign, extensive D–T predictive modelling was carried out with several assumptions based on D discharges. To improve the validity of ITER D–T predictive modelling in the future, it is important to use the input data measured from 2021 JET D–T discharges in the present core predictive modelling, and to specify the accuracy of the D–T fusion power prediction in comparison with the experiments. This paper reports on the validation of the core integrated modelling with TRANSP, JINTRAC, and ETS coupled with a quasilinear turbulent transport model (Trapped Gyro Landau Fluid or QualLiKiz) against the measured data in 2021 JET D–T discharges. Detailed simulation settings and the heating and transport models used are described. The D–T fusion power calculated with the interpretive TRANSP runs for 38 D–T discharges (12 baseline and 26 hybrid discharges) reproduced the measured values within 20. This indicates the additional uncertainties, that could result from the measurement error bars in kinetic profiles, impurity contents and neutron rates, and also from the beam-thermal fusion reaction modelling, are less than in total. The good statistical agreement confirms that we have the capability to accurately calculate the D–T fusion power if correct kinetic profiles are predicted, and indicates that any larger deviation of the D–T fusion power prediction from the measured fusion power could be attributed to the deviation of the predicted kinetic profiles from the measured kinetic profiles in these plasma scenarios. Without any posterior adjustment of the simulation settings, the ratio of predicted D–T fusion power to the measured fusion power was found as 65%–96% for the D–T baseline and 81%–97% for D–T hybrid discharge. Possible reasons for the lower D–T prediction are discussed and future works to improve the fusion power prediction capability are suggested. The D–T predictive modelling results have also been compared to the predictive modelling of the counterpart D discharges, where the key engineering parameters are similar. Features in the predicted kinetic profiles of D–T discharges such as underprediction of ne are also found in the prediction results of the counterpart D discharges, and it leads to similar levels of the normalized neutron rate prediction between the modelling results of D–T and the counterpart D discharges. This implies that the credibility of D–T fusion power prediction could be a priori estimated by the prediction quality of the preparatory D discharges, which will be attempted before actual D–T experiments.
重水素とトリチウム（D–T）という、核融合発電所で想定される燃料混合物を用いたJET実験は、将来の装置設計および運転準備を支援するために、既存のD–T核融合出力予測能力を検証する独自の機会を提供する。2021年のJET D–T実験キャンペーンでは、ITERに関連する条件、すなわち完全金属壁でのベースラインまたはハイブリッドシナリオによる運転において、5秒以上持続するD–T核融合出力を達成した。2021年のJET D–T実験キャンペーンの準備として、D放電に基づくいくつかの仮定を用いて、広範なD–T予測モデリングが実施された。将来のITER D–T予測モデリングの妥当性を向上させるためには、2021年のJET D–T放電から測定された入力データを現在のコア予測モデリングで使用し、実験との比較におけるD–T核融合出力予測の精度を明示することが重要である。本論文は、準線形乱流輸送モデル（Trapped Gyro Landau FluidまたはQualLiKiz）と結合されたTRANSP、JINTRAC、およびETSを用いたコア統合モデリングの検証を、2021年のJET D–T放電における測定データに対して行った結果を報告する。詳細なシミュレーション設定と、使用した加熱および輸送モデルについて説明する。解釈的TRANSPランによって38のD–T放電（ベースライン12、ハイブリッド26）について計算されたD–T核融合出力は、測定値を20以内で再現した。これは、運動学的プロファイル、不純物含有量、中性子率の測定誤差範囲、およびビーム-熱核融合反応モデリングから生じる可能性のある追加の不確実性が、合計で 未満であることを示している。良好な統計的一致は、正確な運動学的プロファイルが予測されればD–T核融合出力を正確に計算する能力があることを確認し、D–T核融合出力予測の測定核融合出力からのより大きな偏差は、これらのプラズマシナリオにおいて予測された運動学的プロファイルが測定された運動学的プロファイルから逸脱することに起因し得ることを示している。シミュレーション設定の事後調整なしでは、予測されたD–T核融合出力の測定核融合出力に対する比は、D–Tベースラインで65%–96%、D–Tハイブリッド放電で81%–97%であることが見出された。D–T予測が低くなる可能性のある理由が議論され、核融合出力予測能力を向上させるための将来の作業が提案される。D–T予測モデリング結果は、主要な工学パラメータが類似している対応するD放電の予測モデリングとも比較された。D–T放電の予測運動学的プロファイルにおけるneの過小予測などの特徴は、対応するD放電の予測結果にも見られ、D–Tと対応するD放電のモデリング結果間で、正規化された中性子率予測の同程度のレベルをもたらす。これは、D–T核融合出力予測の信頼性が、実際のD–T実験の前に試みられる準備的D放電の予測品質によって事前に推定され得ることを示唆している。