FusionPapers
図版検索トレンドwiki日本の研究
© 2026 FUSIONPAPERS
About法務情報
トップに戻る

The role of isotope mass on neutral fueling and density pedestal structure in the DIII-D tokamak

R.A. Chaban, S. Mordijck, A.M. Rosenthal, A. Bortolon, J.W. Hughes, M. Knolker, F.M. Laggner, T.H. Osborne, L. Schmitz, K.E. Thome2024年4月Nuclear FusionIF 3出版社

Experimental measurements on DIII-D of hydrogen neutral penetration lengths () on the high field side (HFS) are longer by a factor of than for deuterium consistent with the thermal velocity ratio for neutrals at the same temperature . This ratio is constant for both low and high pedestal electron density. At low pedestal density m, the neutral penetration length is greater than the density pedestal width for both isotopes, and the additional 40% increase of neutral penetration in hydrogen widens the pedestal by the same amount. As the density pedestal height increases m, the neutral penetration lengths drop below the density pedestal widths for both isotopes, and the increased penetration of hydrogen has no increased effect on the pedestal width compared to deuterium. Extrapolating to future reactor-relevant high electron density pedestals, the isotope-mass change in neutral fueling on the HFS from the deepest neutral penetration of hydrogen, to the shortest neutral penetration of tritium will be negligible (0.2–0.4 cm) in comparison to estimates of the density pedestal width (6–8.5 cm).

日本語訳

DIII-Dにおける高磁場側(HFS)の水素中性粒子の浸入長()の実験測定値は、同じ温度 の中性粒子の熱速度比と一致して、重水素よりも 倍長い。この比は、低いおよび高いペデスタル電子密度の両方で一定である。低ペデスタル密度 mでは、中性粒子浸入長は両同位体について密度ペデスタル幅よりも大きく、水素における中性粒子浸入の40%の追加増加はペデスタルを同じ量だけ広げる。密度ペデスタル高さが mに増加すると、中性粒子浸入長は両同位体について密度ペデスタル幅より低下し、水素の浸入増加は重水素と比較してペデスタル幅に対して追加の効果を持たない。将来の炉心関連の高電子密度ペデスタルに外挿すると、HFSにおける中性粒子燃料供給の同位体質量変化は、水素の最も深い中性粒子浸入からトリチウムの最も浅い中性粒子浸入までで、密度ペデスタル幅の推定値(6–8.5 cm)と比較して無視できる(0.2–0.4 cm)であろう。

装置

diii-d高精度(タイトル一致)

wiki

DIII-DPedestal

AIによる論文要約

水素同位体質量が DIII-D トカマクの中性粒子供給と密度ペデスタル構造に及ぼす役割
JAこの論文は、トカマクの中性粒子供給と密度ペデスタル構造の関係を理解したい核融合研究者に有益です。特に、将来の高密度プラズマ炉心に向けた知見を得ることができます。#トカマク #中性粒子 #密度ペデスタル #水素同位体 #核融合

この研究では、DIII-D トカマクにおける水素と重水素の中性粒子の侵入長を測定し、密度ペデスタルの構造への影響を調べています。低密度ペデスタルでは、水素の中性粒子の侵入長が長いため、ペデスタル幅が増加しますが、高密度ペデスタルでは、中性粒子の侵入長が密度ペデスタル幅より短く、水素と重水素の違いが無視できることが示されています。

The role of isotope mass on neutral fueling and density pedestal structure in the DIII-D tokamak
ENThis paper is of interest to fusion researchers studying plasma fueling and pedestal physics, as well as students and researchers in the field of plasma physics and fusion energy.#FusionResearch #PlasmaPhysics #NeutralFueling #DensityPedestal #IsotopeEffect

This paper investigates how the mass of hydrogen isotopes affects the penetration of neutral particles into the plasma and the structure of the density pedestal in the DIII-D tokamak. The results show that hydrogen neutrals can penetrate deeper than deuterium, but this effect becomes negligible at high plasma densities relevant for future fusion reactors.

関連論文

Advances in understanding the impact of isotope mass on pedestal structure and transport

2025Nuclear Fusion

Dimensionless parameter dependence of H-mode pedestal width using hydrogen and deuterium plasmas in JT-60U

2008Nuclear Fusion

Low collisionality, peeling limited pedestals in JET-ILW: effect of density and isotope mass on pedestal structure, pedestal stability and pedestal prediction in deuterium and mixed deuterium/tritium plasmas

2025Nuclear Fusion

Effect of the isotope mass on pedestal structure, transport and stability in D, D/T and T plasmas at similar βN and gas rate in JET-ILW type I ELMy H-modes

2023Nuclear Fusion

Comparison of H-mode barrier width with a model of neutral penetration length

2004Nuclear Fusion

Impact of ionization peak location on measured opaqueness in DIII-D H-mode plasmas

2025Nuclear Fusion

Stability and transport of gyrokinetic critical pedestals

2024Nuclear Fusion

Impact of the isotope effect on divertor detachment and pedestal structure in DIII-D

2026Nuclear Fusion

A comparison of H-mode pedestal characteristics in MAST as a function of magnetic configuration and ELM type

2009Plasma Physics and Controlled Fusion

Impact of ionization and transport on pedestal density structure in DIII-D and Alcator C-Mod

2024Nuclear Fusion