The high heat fluxes to the divertor during edge localised mode (ELM) instabilities have to be reduced for a sustainable future tokamak reactor. A solution to reduce the heat fluxes could be the Super-X divertor, which will be tested on MAST-U. ELM simulations for MAST-U Super-X tokamak plasmas have been obtained, using JOREK. A factor 10 decrease in the peak heat flux to the outer target and almost a factor 8 decrease in the ELM energy fluence when comparing the Super-X to a conventional divertor configuration has been found. A detached MAST-U case, after the roll-over in the target parallel electron density flux, is used as a starting point for ELM burn-through simulations. The plasma burns through the neutrals front during the ELM causing the divertor plasma to re-attach. After the crash a transition back to detachment is indicated, where the recovery to pre-ELM divertor conditions occurs in a few milliseconds, when the neutral pressure is high in the divertor. Recovery times are shorter than the inter-ELM phase in previous MAST experiments. The peak ELM energy fluence obtained after the ELM burn-through is 0.82 kJ/m2, which is significantly lower than that predicted from the empirical scaling of the ELM energy fluence - indicating promising results for future MAST-U operations.
持続可能な将来のトカマク炉にとって、エッジ局在モード（ELM）不安定性の際のダイバータへの高熱流束は低減されなければならない。熱流束を低減するための解決策となり得るのがSuper-Xダイバータであり、これはMAST-Uで試験される予定である。JOREKを用いて、MAST-U Super-Xトカマクプラズマに対するELMシミュレーションが得られた。Super-Xを従来のダイバータ配位と比較すると、外側ターゲットへのピーク熱流束の10倍の減少と、ELMエネルギーフルエンスのほぼ8倍の減少が見いだされた。ターゲット平行電子密度フラックスのロールオーバー後の非接触MAST-Uケースが、ELMバーンスルーシミュレーションの出発点として使用される。ELM中にプラズマが中性粒子フロントを焼き抜き、それによりダイバータプラズマが再付着する。クラッシュ後、非接触状態への遷移が示され、ダイバータ内の中性粒子圧力が高い場合、ELM前のダイバータ条件への回復は数ミリ秒で発生する。回復時間は、以前のMAST実験におけるELM間フェーズよりも短い。ELMバーンスルー後に得られたピークELMエネルギーフルエンスは0.82 kJ/m2であり、これはELMエネルギーフルエンスの経験的スケーリングから予測される値よりも有意に低く、将来のMAST-U運転にとって有望な結果を示している。