In this letter, we report the very first results of SOLPS4.3 simulations of a liquid lithium (Li) divertor, including vapor shielding effects. A peculiarity of Li as a target coating material is the strong dependence of the erosion rate on the target temperature. We have implemented a new erosion model in SOLPS, taking this dependence into account. Simulations of the T15-MD tokamak divertor with Li-coated divertor targets have been performed. Li erosion is determined by physical sputtering, evaporation, and thermal sputtering. The results of the simulations show that a shielding effect occurs, providing a reduction of the target heat flux to values below 8 MW m−2. At the same time, the upstream plasma dilution in the high-power regimes, where shielding is most efficient, is very strong, meaning that in practical terms, it may be difficult to rely on the shielding effect for heat flux control in the configuration considered.
本論文では、液体リチウム（Li）ダイバータのSOLPSシミュレーションの最初の結果を報告する。これには蒸気遮蔽効果も含まれる。ターゲットコーティング材料としてのLiの特異性は、侵食速度がターゲット温度に強く依存することである。我々はこの依存性を考慮した新しい侵食モデルをSOLPSに実装した。Liコーティングされたダイバータターゲットを備えたT15-MDトカマクのシミュレーションを実施した。Liの侵食は、物理スパッタリング、蒸発、および熱スパッタリングによって決定される。シミュレーション結果は、遮蔽効果が発生し、ターゲットへの熱流束が8 MW m⁻²未満に低減されることを示している。同時に、遮蔽が最も効率的な高出力領域における上流プラズマの希釈は非常に強く、現実的には、検討した配位において熱流束制御を遮蔽効果に依存することは困難である可能性があることを意味している。