The wall loads due to fusion alphas as well as neutral beam injection- and ICRF-generated fast ions were simulated for ITER reference scenario-2 and scenario-4 including the effects of ferritic inserts (FIs), test blanket modules (TBMs), and 3D wall with two limiter structures. The simulations were carried out using the Monte Carlo guiding-centre orbit-following code ASCOT. The FIs were found very effective in ameliorating the detrimental effects of the toroidal ripple: the fast ion wall loads are reduced practically to their negligible axisymmetric level. The thermonuclear alpha particles overwhelmingly dominate the wall power flux. In scenario-4 practically all the power goes to the limiters, while in scenario-2 the load is fairly evenly divided between the divertor and the limiter, with hardly any power flux to other components in the first wall. This is opposite to earlier results, where hot spots were observed with 2D wall (Tobita et al 2003 Fusion Eng. Des.65 561–8). In contrast, uncompensated ripple leads to unacceptable peak power fluxes of 0.5 MW m−2 in scenario-2 and 1 MW m−2 in scenario-4, with practically all power hitting the limiters and substantial flux arriving even at the unprotected first wall components. The local TBM structures were found to perturb the magnetic field structure globally and lead to increased wall loads. However, the TBM simulation results overestimate the TBM contribution due to an over-simplification in the vacuum field. Therefore the TBM results should be considered as an upper limit.
核融合アルファ粒子ならびに中性粒子ビーム入射およびICRFで生成された高速イオンによる壁負荷を、強磁性インサート（FI）、テストブランケットモジュール（TBM）、および2つのリミター構造を有する3D壁の効果を含めて、ITER基準シナリオ2およびシナリオ4についてシミュレーションした。シミュレーションは、モンテカルロ案内中心軌道追跡コードASCOTを用いて実施した。FIは、トロイダルリップルの悪影響を改善する上で非常に効果的であることが判明した。高速イオンによる壁負荷は、実質的に無視できる軸対称レベルまで低減される。熱核アルファ粒子が壁パワーフラックスを圧倒的に支配する。シナリオ4では、実質的に全てのパワーがリミターに集中する一方、シナリオ2では、負荷はダイバータとリミターの間でほぼ均等に分配され、第一壁の他の構成要素へのパワーフラックスはほとんどない。これは、2D壁でホットスポットが観測された以前の結果（Tobita et al 2003 Fusion Eng. Des.65 561–8）とは逆である。対照的に、補償されていないリップルは、シナリオ2では0.5 MW m⁻²、シナリオ4では1 MW m⁻²という許容できないピークパワーフラックスをもたらし、実質的に全てのパワーがリミターに当たり、保護されていない第一壁構成要素にもかなりのフラックスが到達する。局所的なTBM構造は、磁場構造を全体的に摂動させ、壁負荷の増加をもたらすことが判明した。しかしながら、TBMシミュレーション結果は、真空磁場の過度な単純化によりTBMの寄与を過大評価している。したがって、TBMの結果は上限値とみなすべきである。