The neoclassical transport of tungsten in the H-mode edge transport barrier (ETB) of ITER is investigated and scaling relations for the transport coefficients are evaluated. The major finding is that the radial convection velocity of tungsten is outward directed for a large proportion of the tested pedestal profiles. This is due to a combination of the high pedestal temperatures and the high separatrix densities making the outward directed temperature screening term the predominant contribution of the collisional convection. The high densities at the separatrix are needed to control the power exhaust and the tungsten sputtering in the divertor and the high pedestal temperatures are expected to be achieved in ITER to meet its fusion performance objectives. The density and temperature profiles, which deliver simultaneously optimum fusion performance, power exhaust and tungsten sputtering control in ITER, also ensure optimum collisional radial transport of tungsten leading to hollow tungsten density profiles in the ETB. In helium H-mode plasmas, which are considered for the initial ITER non-active operation, this very favourable neoclassical transport effect is reduced and only about half of the considered edge plasma profiles yield an outward directed drift.
ITERのHモードエッジ輸送障壁(ETB)におけるタングステンの新古典輸送を調査し、輸送係数に対するスケーリング則を評価した。主な知見として、試験したペデスタルプロファイルの大部分において、タングステンの径方向対流速度が外向きであることが明らかになった。これは、高いペデスタル温度と高いセパラトリックス密度の組み合わせによるものであり、衝突性対流において外向きの温度勾配駆動項が支配的な寄与となるためである。セパラトリックスでの高密度は、ダイバータにおける熱排気とタングステンスパッタリングの制御に必要であり、高いペデスタル温度はITERの核融合性能目標を達成するために期待されている。最適な核融合性能、熱排気、タングステンスパッタリング制御を同時に実現する密度・温度プロファイルは、ETBにおけるタングステンの衝突性径方向輸送が外向きとなる条件も同時に満たし、その結果、ペデスタル領域でタングステン密度が中空分布となる。ITERの初期非アクティブ運転で想定されるヘリウムプラズマでは、この極めて有利な新古典輸送効果は低減され、検討したエッジプラズマプロファイルの約半数のみが外向きのドリフトを示す。