ELM崩壊後のSOL/ダイバータプラズマの1次元粒子シミュレーション

One-dimensional particle simulation of SOL/divertor plasmas after an ELM crash

滝塚 知典; 林 伸彦; 細川 哲成*

Takizuka, Tomonori; Hayashi, Nobuhiko; Hosokawa, Masanari*

Hモードプラズマ中のELM崩壊後のダイバータ板への大きな熱束と粒子束は、トカマク核融合炉における重大問題の一つである。ELM崩壊後のSOL/ダイバータプラズマの過渡応答において、プラズマの運動論効果が重要な役割を果たす。今研究では、われわれが開発してきた粒子シミュレーションコードPARASOLを用いてこの過渡現象を調べる。ELM崩壊により多量の非常に熱い粒子が定常的SOL領域に突発的に供給される。まず高温の電子のテール成分がダイバータ板に熱を運ぶ。続いて電子の熱成分の熱伝導による熱束が板に到達する。これらの早い熱束は衝突度に大きく依存することがシミュレーションにより明らかになった。一方粒子束はELMで温度上昇したSOLプラズマの音速でその振る舞いが決まる。粒子束に伴ってイオンの熱は対流的にダイバータ板に流入する。電子の熱束もプラズマ/壁境界条件を満足するように同時に増大する。この遅い粒子束と熱束の過渡特性は、衝突度にはほとんど依存せず、ダイバータ板近傍の粒子リサイクリング条件に大きく依存することがシミュレーションにより明らかになった。

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