High-performance experiments with the aim of establishing a physics basis for advanced steady-state tokamak reactors have been carried out in JT-60U using two approaches; high- H-mode and reversed-shear mode. In the high- H-mode, where an internal transport barrier (ITB) formed in the positive-shear region is combined with an edge-transport barrier (H-mode), a quasi-steady state with the ELMy H-mode edge has been obtained through pressure profile control and its beta limit has been improved by increasing the plasma triangularity, . In the reversed-shear mode, a radially localized ITB including a clear electron-temperature pedestal is formed in the negative-shear region and very high confinement is obtained; H factors up to 3.3 have been achieved with an L-mode edge. The location of the ITB was well correlated to the location of . Clear electron- and ion-temperature pedestals were sustained with a small density gradient in the combined heating experiments with ICRF+NBI. Large confinement improvement resulted from the large radius of the ITB and that of in the low region . The performance was limited by disruptive beta collapses with and and no steady-state was attained. The fusion performance was enhanced with the plasma current and the highest performance was achieved at 2.8 MA ; , and keV. Optimization of both regimes will be continued, especially on the non-inductive current drive fraction and particle and heat control in the radiative divertor, using the negative-ion-based NBI and a newly installed W-shaped divertor.
高性能定常トカマク炉のための物理基盤を確立することを目的とした高性能実験が、JT-60Uにおいて2つのアプローチを用いて実施された。すなわち、高Hモードと逆シアモードである。正磁気シア領域で内部輸送障壁(ITB)が形成され、周辺輸送障壁(Hモード)と組み合わされた高Hモードでは、圧力分布制御によりELMy Hモード周辺部を有する準定常状態が達成され、そのベータ限界はプラズマ三角変形度を増大させることにより改善された。逆シアモードでは、負磁気シア領域に明確な電子温度台座を有する径方向に局在化したITBが形成され、Lモード周辺部でH因子3.3までの非常に高い閉じ込めが達成された。ITBの位置は、の位置とよく相関していた。ICRF+NBIの複合加熱実験において、明確な電子・イオン温度台座が小さな密度勾配とともに維持された。大きな閉じ込め改善は、ITBの大きな半径位置と、低領域におけるのそれによるものであった。性能は、による破壊的なベータ崩壊によって制限され、定常状態は達成されなかった。核融合性能はプラズマ電流により向上し、最高性能は2.8 MAにおいて達成された。、およびkeVであった。両レジームの最適化は、負イオン源NBIと新たに設置されたW字型ダイバータを用いて、非誘導電流駆動割合と放射ダイバータにおける粒子・熱制御に特に焦点を当てて、今後も継続される。