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Confinement degradation with beta for ELMy $$H$$-mode plasmas in JT-60U tokamak

JT-60UトカマクにおけるELMy $$H$$モードプラズマの高ベータ化に伴う閉じ込め劣化

浦野 創; 滝塚 知典; 竹永 秀信; 大山 直幸; 三浦 幸俊; 鎌田 裕

Urano, Hajime; Takizuka, Tomonori; Takenaga, Hidenobu; Oyama, Naoyuki; Miura, Yukitoshi; Kamada, Yutaka

JT-60Uにおいて、トロイダルベータ値の増加に伴うエネルギー閉じ込めの劣化を無次元輸送解析によって明らかにした。エネルギー閉じ込め性能のベータ依存性は、JT-60UにおけるELMy $$H$$モード閉じ込めデータベースの解析、また$$rho_mathrm{T}^ast$$, $$nu^ast$$、及びその他の磁気形状パラメータを固定したベータ値のスキャン実験の結果の両方から調べた。いずれの場合も、エネルギー閉じ込め性能はベータ値の増加に伴って、$$B_mathrm{T}tau_mathrm{E}proptobeta_mathrm{T}^{-(0.6-0.7)}$$の関係を満たすように劣化することがわかった。この結果は、IPB98(y,2)閉じ込め比例則の予測よりも弱い依存性である。本研究の結果から、核融合エネルギー増倍率は、$$beta_mathrm{T}^{0.3-0.4}B_mathrm{T}$$に比例して増加することが予測される。

The degradation of energy confinement with increased toroidal beta $$beta_mathrm{T}$$ was shown by the non-dimensional analysis in JT-60U. The dependence of the energy confinement on $$beta_mathrm{T}$$ was examined by both the JT-60U ELMy $textit{H}$-mode confinement database and the dedicated experiment on a single $$beta_mathrm{T}$$ scan while $$rho_mathrm{T}^ast$$ and $$nu^ast$$ were kept fixed as well as the other magnetic geometrical parameters. In both cases, the degradation of energy confinement with increasing $$beta_mathrm{T}$$ was observed, satisfying the relation of $$B_mathrm{T} tau_mathrm{E} propto beta_mathrm{T}^{-(0.6-0.7)}$$. This dependence is a little weaker than that predicted by the IPB98(y,2) scaling. The fusion power production rate was estimated to increase in proportion to $$beta_mathrm{T}^{0.3-0.4} B_mathrm{T}$$.

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パーセンタイル:39.54

分野:Physics, Fluids & Plasmas

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