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Three-dimensional neutral transport simulation in the JT-60U H-mode plasmas

JT-60UのHモードプラズマにおける3次元中性粒子輸送シミュレーション

中嶋 洋輔*; 東園 雄太*; 河野 博一*; 竹永 秀信; 朝倉 伸幸; 大山 直幸; 鎌田 裕; 谷津 潔*

Nakashima, Yosuke*; Higashizono, Yuta*; Kawano, Hirokazu*; Takenaga, Hidenobu; Asakura, Nobuyuki; Oyama, Naoyuki; Kamada, Yutaka; Yatsu, Kiyoshi*

DEGAS ver. 63コードを用いてJT-60Uトカマク装置に適用した中性粒子挙動の3次元モンテカルロシミュレーション結果について報告する。ダイバータドーム,バッフル板,ダイバータ板形状を取り込んで、SOL/ダイバータからコアプラズマまでを含めたメッシュを作成した。DEGAS2コードを用いた2次元シミュレーションとのベンチマークを行い、同シミュレーションの妥当性を確認した。ガスパフによる中性粒子供給の3次元シミュレーションを行い、ガスパフポート近傍に局在した中性粒子密度を評価し、トロイダルとポロイダル方向への中性粒子の拡散を定量的に評価した。また、Hモードプラズマにおける中性粒子侵入と電離分布の密度依存性を調べ、密度ペデスタル幅との関係について議論した。

The first results of a fully three-dimensional (3-D) Monte-Carlo simulation using DEGAS ver.63 code applied to the JT-60U tokamak and analysis of neutral behavior in H-mode plasmas are described. A precise mesh structure including isolated dome, baffle and divertor plates is built-up and the simulation space is extended from SOL/divertor to core plasma region. Benchmarking with 2-dimensional simulation with the DEGAS2 code successfully showed the validity of the present simulation. Result of 3-D simulation in the JT-60U plasma with gas puffing indicates the significant localization of neutrals around the gas puffer and the detail of neutral diffusion in toroidal and poloidal directions are clarified. The dependence of plasma density on the neutral penetration and ionization area are also discussed in different H-mode discharges.

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