Shattered pellet injection (SPI) is selected for the disruption mitigation system in ITER, due to deeper penetration, expected assimilation efficiency and prompt material delivery. This article describes non-linear magnetohydrodynamic simulations of SPI in the ASDEX Upgrade tokamak to test the mitigation efficiency of different injection parameters for neon-doped deuterium pellets using the JOREK code. The simulations are executed as fluid simulations, while additional marker particles are used to evolve the charge state distribution and radiation property of impurities based on OpenADAS atomic data, i.e. a collisional-radiative model is used. Neon fraction scans between 0% and 10% are performed. Numerical results show that the thermal quench (TQ) occurs in two stages. In the first stage, approximately half of the thermal energy is abruptly lost, primarily through convective and conductive transport in the stochastic fields. This stage is relatively independent of the neon fraction. In the second stage, where the majority of the remaining thermal energy is lost, radiation plays a dominant role. In case of pure deuterium injection, this second stage may not occur at all. A larger fraction (∼20%) of the total material in the pellet is assimilated in the plasma for low neon fraction pellets (0.12%) due to the full thermal collapse of the plasma occurring later than in high neon fraction scenarios. Nevertheless, the total number of assimilated neon atoms increases with increasing neon fraction. The effects of fragment size and penetration speed are then numerically studied, showing that slower and smaller fragments promote edge cooling and the formation of a cold front. Faster fragments result in shorter TQ duration and higher assimilation as they reach the hotter plasma regions quicker.
破砕ペレット入射（SPI）は、より深い侵入、期待される取り込み効率、迅速な物質供給により、ITERのディスラプション緩和システムに選定されている。本稿では、JOREKコードを用いてASDEX UpgradeトカマクにおけるSPIの非線形電磁流体力学シミュレーションを実施し、ネオン添加重水素ペレットの異なる入射パラメータの緩和効率を試験することを説明する。シミュレーションは流体シミュレーションとして実行され、一方で追加のマーカー粒子を用いて、OpenADAS原子データに基づいて不純物の電荷状態分布と放射特性を時間発展させる。すなわち、衝突放射モデルが用いられる。ネオン分率のスキャンが0%から10%の間で実行される。数値結果は、熱クエンチ（TQ）が2つの段階で発生することを示している。第一段階では、熱エネルギーの約半分が、主に確率的磁場中での対流および伝導輸送を通じて急激に失われる。この段階はネオン分率に比較的依存しない。第二段階では、残りの熱エネルギーの大部分が失われ、放射が支配的な役割を果たす。純重水素注入の場合、この第二段階はまったく発生しない可能性がある。低ネオン分率ペレット（0.12%）の場合、プラズマの完全な熱崩壊が高ネオン分率シナリオよりも遅く発生するため、ペレット中の全物質のうちより大きな割合（∼20%）がプラズマに取り込まれる。それにもかかわらず、取り込まれたネオン原子の総数は、ネオン分率の増加とともに増加する。次に、破片サイズと侵入速度の影響が数値的に調べられ、より遅く、より小さい破片は周辺部冷却と低温フロントの形成を促進することが示される。より速い破片は、より高温のプラズマ領域により速く到達するため、TQ継続時間を短縮し、より高い取り込みをもたらす。