We assess the effect of the European design of the pebble-bed helium-cooled test blanket modules (TBM) on fast ion power loads on ITER material surfaces. For this purpose, the effect of not only the TBMs but also the ferritic inserts (FI), used for mitigating the toroidal field ripple, were included in unprecedented detail in the reconstruction of the 3-dimensional magnetic field. This is important because, due to their low collisionality, fast ions follow the magnetic geometry much more faithfully than the thermal plasma. The Monte Carlo orbit-following code ASCOT was used to simulate all the foreseen operating scenarios of ITER: the baseline 15 MA standard H-mode operation, the 12.5 MA hybrid scenario, the 9 MA advanced scenario, and the half-field scenario with helium plasma that will be ITER's initial operating scenario. The effect of TBMs was assessed by carrying out the simulations in pairs: one including only the effect of ferritic inserts, and the other including also the perturbation due to TBMs. Both thermonuclear fusion alphas and NBI ions from ITER heating beams were addressed. The TBMs are found to increase the power loads, but the absolute values remain small. Neither do they produce any additional hot spots.
我々は、欧州設計のペブルベッド型ヘリウム冷却テストブランケットモジュール（TBM）が、ITER材料表面への高速イオン電力負荷に及ぼす影響を評価する。この目的のため、TBMだけでなく、トロイダル磁場リップルを低減するために使用されるフェライト挿入体（FI）の効果も、3次元磁場の再構築において前例のない詳細さで含めた。これは、高速イオンは熱プラズマよりもはるかに忠実に磁場幾何学に従うため、重要である。モンテカルロ軌道追跡コードASCOTを用いて、ITERの想定される全運転シナリオをシミュレーションした：ベースラインの15 MA標準Hモード運転、12.5 MAハイブリッドシナリオ、9 MA先進シナリオ、およびITERの初期運転シナリオとなる半磁場ヘリウムプラズマである。TBMの効果は、シミュレーションを対で実施することにより評価した：一方はフェライト挿入体の効果のみを含み、他方はTBMによる摂動も含むものである。熱核融合アルファ粒子とITER加熱ビームからのNBIイオンの両方を対象とした。TBMは電力負荷を増加させることが見出されたが、絶対値は小さいままである。また、追加のホットスポットを生じることもない。