Plasma disruptions present a significant challenge to the viability of fusion energy production in tokamak reactors. Among disruption mitigation techniques, shattered pellet injection (SPI) has emerged as a promising approach. The results presented in this paper show novel findings of the impact of nitrogen and neon seeding on the disruption mitigation sequence following SPI on the Joint European Torus (JET). This study exposes an order of magnitude reduction in pre-thermal quench duration for highly seeded plasmas and pure deuterium SPI, a result with significant implications for staggered SPI schemes currently under development. Conversely, no reduction in disruption thermal load mitigation efficacy was observed for single neon and hydrogen mixed SPI across a range of seeding levels, indicating the robustness of this approach. A novel pathway for thermal load mitigation and enhanced runaway electron avoidance with pure deuterium SPI into strongly seeded plasmas is also presented.
プラズマディスラプションは、トカマク型核融合炉における核融合エネルギー生産の実現可能性に対する重大な課題である。ディスラプション緩和技術の中でも、破砕ペレット注入（SPI）は有望なアプローチとして浮上している。本論文で提示される結果は、共同欧州トーラス（JET）におけるSPI後のディスラプション緩和シーケンスに対する窒素およびネオンシーディングの影響に関する新規な知見を示すものである。この研究は、高シーディングプラズマと純重水素SPIにおいて、熱クエンチ前の持続時間が一桁減少することを明らかにしており、この結果は現在開発中の段階的SPI方式に重要な意味を持つ。逆に、単一のネオンおよび水素混合SPIでは、さまざまなシーディングレベルにわたってディスラプション熱負荷緩和効果の低下は観察されず、このアプローチの堅牢性を示している。さらに、強シーディングプラズマへの純重水素SPIによる熱負荷緩和および強化された逃走電子回避のための新規経路も提示される。