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Plasma-surface interaction, scrape-off layer and divertor physics; Implications for ITER

プラズマ壁相互作用,スクレイプオフ層・ダイバータ物理; ITERへの適応

Lipschultz, B.*; 朝倉 伸幸; Bonnin, X.*; Coster, D. P.*; Counsell, G.*; Doerner, R.*; Dux, R.*; Federici, G.*; Fenstermacher, M. E.*; Fundamenski, W.*; Ghendrih, P.*; Herrmann, A.*; Hu, J.*; Kallenbach, A.*; Krasheninnikov, S.*; Krieger, K.*; Kirnev, G.*; Kreter, A.*; Kukushkin, A. S.*; Kurnaev, V.*; LaBombard, B.*; Li, J.*; Lisgo, S.*; Loarte, A.*; 仲野 友英; Neu, R.*; 大野 哲靖*; Pacher, H.*; Paley, J.*; Pan, Y.*; Pautasso, G.*; Philipps, V.*; Riccardo, V.*; Rohde, V.*; Roth, J.*; Rudakov, D.*; Stangeby, P. C.*; 高村 秀一*; 田辺 哲朗*; Tsitrone, E.*; Whyte, D.*; Yang, Y.*; Zhu, S.*

Lipschultz, B.*; Asakura, Nobuyuki; Bonnin, X.*; Coster, D. P.*; Counsell, G.*; Doerner, R.*; Dux, R.*; Federici, G.*; Fenstermacher, M. E.*; Fundamenski, W.*; Ghendrih, P.*; Herrmann, A.*; Hu, J.*; Kallenbach, A.*; Krasheninnikov, S.*; Krieger, K.*; Kirnev, G.*; Kreter, A.*; Kukushkin, A. S.*; Kurnaev, V.*; LaBombard, B.*; Li, J.*; Lisgo, S.*; Loarte, A.*; Nakano, Tomohide; Neu, R.*; Ono, Noriyasu*; Pacher, H.*; Paley, J.*; Pan, Y.*; Pautasso, G.*; Philipps, V.*; Riccardo, V.*; Rohde, V.*; Roth, J.*; Rudakov, D.*; Stangeby, P. C.*; Takamura, Shuichi*; Tanabe, Tetsuo*; Tsitrone, E.*; Whyte, D.*; Yang, Y.*; Zhu, S.*

国際トカマク物理活動(ITPA)スクレイプオフ層(SOL)及びダイバータ物理トピカルグループが、各国のトカマク実験データを検討した成果を発表する。(1)ELMによりSOLへ排出されたプラズマが極性ドリフトにより第一壁方向へ輸送されるモデルを、リミターでの熱負荷計測結果に基づき提案した。この場合、ITERにおいてELMによるリミターが受ける熱負荷は損失エネルギーの10-20%と考えられる。(2)ディスラプション時のダイバータへの熱負荷について最近のデータをまとめた。高密度ディスラプションでは、熱崩壊時以前に最大80%のエネルギーが放射損失により失われること,熱崩壊時は熱流束の幅が広がることなどが実験データベースから明らかとなった。ITERにおけるダイバータへの熱負荷は以前の予測よりも減少した。ただし、内部輸送障壁の崩壊や垂直変異イベントでは大きな熱負荷と考えられる。また、不純物のガスジェット及びペレット入射による熱負荷の緩和結果についても述べる。ほかに(3)ITERにおけるトリチウムの蓄積量の予測,(4)タングステンタイル、及び炭素タイルにおける複合プラズマ材料相互作用に関してもまとめる。

The work of the ITPA SOL/divertor group is reviewed. The high-n nature of ELMs has been elucidated and new measurements have determined that they carry 10-20% of the ELM energy to the far SOL with implications for ITER limiters and the upper divertor. Analysis of ELM measurements imply that the ELM continuously loses energy as it travels across the SOL. The prediction of ITER divertor disruption power loads have been reduced as a result of finding that the divertor footprint broadens during the thermal quench and that the plasma can lose up to 80% of its thermal energy before the thermal quench (not for VDEs or ITBs). Disruption mitigation through massive gas puffing has been successful at reducing divertor heat loads but estimates of the effect on the main chamber walls indicate 10s of kG of Be would be melted/mitigation. Long-pulse studies have shown that the fraction of injected gas that can be recovered after a discharge decreases with discharge length. The use of mixed materials gives rise to a number of potential processes.

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