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Investigation of transport in the ignited ITER plasma by computer simulations

G. Becker1993年被引用 5Nuclear FusionIF 3出版社

Transport simulations with special versions of the one dimensional BALDUR predictive code are used to explore the energy and particle confinement, bootstrap current, ideal ballooning stability and burn control in the high density scenario of the ITER (CDA) physics phase. The code applies empirical transport coefficients for ELMy H mode plasmas and includes a scrape-off layer (SOL) model, an impurity radiation model for helium and iron, and burn control by neutral beam injection feedback. It is shown that a self-sustained thermonuclear burn with (Ti) approximately=10 keV can be achieved for the proposed 200 s and that the burn control scheme is efficient, even in the presence of sawteeth. The required energy confinement time is found to be 4.2 s, which is achievable according to the ITER H mode scaling. The radiation loss necessary for halving the divertor heat load is attained with 0.2% iron while blowing in carbon fails because of its unfavourable radiation profile. Inclusion of the SOL model yields self-consistent densities (ne(rs)=5*1019m-3) and temperatures at the separatrix. A bootstrap current of 2.7 MA is computed, which represents a small fraction of the total current and has little impact on the current profile. The resistive timescale for current redistribution is about 100 s. Local analysis of the ideal ballooning stability shows that the plasma is stable, even with the bootstrap current included. Sensitivity studies for some uncertain parameters and dependences are carried out

日本語訳

一次元BALDUR予測コードの特別版を用いた輸送シミュレーションにより、ITER(CDA)物理段階の高密度シナリオにおけるエネルギー・粒子閉じ込め、ブートストラップ電流、理想バルーニング安定性、および燃焼制御を調査する。このコードは、ELMy Hモードプラズマに対する経験的輸送係数を適用し、スクレイプオフ層(SOL)モデル、鉄不純物の放射モデル、および中性粒子ビーム入射による燃焼制御を含む。提案された200秒の放電において、Ti≒10 keVの自己維持型熱核燃焼が達成可能であり、燃焼制御方式はソーテイングの存在下でも効率的であることが示された。必要なエネルギー閉じ込め時間は4.2秒であり、これはITER Hモードスケーリングに従って達成可能である。ダイバータ熱負荷を半減するために必要な放射損失は、鉄不純物濃度0.2%で達成される一方、炭素入射ではその放射プロファイルが不適切なため失敗する。SOLモデルを含めることにより、セパラトリックスにおける密度ne(rs)=5×10^19 m^-3および温度に対して自己無撞着な結果が得られる。ブートストラップ電流は2.7 MAと計算され、これは全電流の小さな割合を占め、電流分布への影響は僅かである。電流再分布の抵抗性時定数は約100秒である。理想バルーニング安定性の局所解析により、ブートストラップ電流を含めた場合でもプラズマは安定であることが示される。いくつかの不確実なパラメータに対する感度研究も実施された。

装置

iter高精度(タイトル一致)

wiki

ITER
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