The radial profiles of deuteron and triton densities in a fusion tokamak reactor are computed by taking into account anomalous transport due to ion temperature gradient and trapped electron drift instabilities in the plasma core and neoclassical transport in plateau-banana regimes, residual anomalous diffusion and convection triggered by edge localized modes in the edge transport barrier. The charged particle sources due to influx of neutral particles through the separatrix and ablation of frozen pellets in the plasma interior are optimized by searching for conditions providing the minimal outflow of unburned tritons to divertor target plates and their exhaust by pumping systems. It is demonstrated that such conditions correspond to fuelling of deuterium plasma component with gas puffing and of tritium with pellets and a ratio of deuteron/triton densities close to 2/1 at the separatrix. Effects of the absolute level and the ion mass dependence of neoclassical and anomalous transport contributions, of the position where neutrals enter the confined volume through the separatrix on the radial profiles of the ion densities are investigated.
重水素および三重水素密度の動径分布は、プラズマコアにおけるイオン温度勾配および捕捉電子ドリフト不安定性による異常輸送と、プラトー・バナナ領域における新古典輸送、ならびにエッジ局在モードによって引き起こされる周辺輸送障壁における残留異常拡散および対流を考慮して、核融合トカマク炉内で計算される。セパラトリクスを通した中性粒子の流入およびプラズマ内部での凍結ペレットのアブレーションによる荷電粒子源は、ダイバータターゲットへの未燃焼三重水素の流出とポンピングシステムによる排気を最小化する条件を探索することによって最適化される。そのような条件は、ガス入射による重水素プラズマ成分の供給とペレットによる三重水素の供給、およびセパラトリクスにおける重水素/三重水素密度比が2/1に近いことに対応することが実証される。新古典輸送および異常輸送への寄与に対する絶対値レベルとイオン質量依存性、ならびにセパラトリクスを通して閉じ込め領域へ中性粒子が進入する位置が、イオン密度の動径分布に及ぼす影響が調査される。