AbstractThe JT-60 Super Upgrade (JT-60SU) is an upgraded tokamak device of JT-60U for developing the steady-state reactor and advanced tokamak operation in the International Thermonuclear Experimental Reactor. The device is planned to utilize the JT-60 facilities fully and to minimize the needed modification. The major radius is 4.8 m and the maximum plasma current is 10 MA. Neutral beam injection with 750 keV beam energy is the primary heating method. The machine is capable of steady-state operation with high density up to 8.8 × 1019 m−3 at 5 MA plasma current. The high operating density, over the Greenwald et al. limit, is critically important in order to achieve high bootstrap current fraction. Ballooning mode and low n ideal magnetohydrodynamic (MHD) mode including the bootstrap current were analyzed for steady-state operation. The current profile must be optimized to obtain a normalized beta up to 3. The plasma configuration with high triangularity was adopted in order to get good MHD stability and high energy confinement. A compact divertor was designed in order to get the large plasma space.
抄録JT-60スーパーアップグレード（JT-60SU）は、国際熱核融合実験炉における定常運転炉と先進トカマク運転を開発するための、JT-60Uのアップグレード型トカマク装置である。本装置は、JT-60の施設を完全に活用し、必要な改造を最小限に抑えることを計画している。主半径は4.8m、最大プラズマ電流は10MAである。一次加熱方式は、ビームエネルギー750keVの中性粒子ビーム入射である。本装置は、5MAのプラズマ電流において、8.8×10¹⁹m⁻³までの高密度での定常運転が可能である。高密度運転は、グリーンワルド限界を超えるものであり、高いブートストラップ電流分率を達成するために極めて重要である。バルーニングモードおよびブートストラップ電流を含む低n理想磁気流体力学（MHD）モードについて、定常運転に向けた解析を行った。規格化ベータ値を3まで達成するためには、電流分布の最適化が必要である。優れたMHD安定性と高いエネルギー閉じ込めを実現するため、高三角形度のプラズマ配位を採用した。また、大きなプラズマ空間を確保するため、コンパクトなダイバータを設計した。