低アスペクト炉におけるプラズマ電流分布の評価

Evaluation of plasma current profile on a low-aspect-ratio tokamak reactor

仙石 盛夫

Sengoku, Seio

トカマクのブートストラップ電流分布を迅速に評価するために、新しい近似法を開発した。その結果変数範囲の全域にわたり、分布勾配に掛かるすべての新古典拡散係数は逆アスペクト比,, 有効電荷数,Z、及び実効衝突周波数,、のみの多項式として表現できることを示した。これにより得られた電流分布は、内部輸送障壁のある場合のITERベンチマーク輸送コードによる結果と良い一致を見た。この近似法を核融合商用炉VECTOR(低アスペクトトカマク炉)の解析に適用した結果、ブートストラップ電流割合,I/Iは正磁気シア, 弱負磁気シア及び強負磁気シア(電流ホール形成)の場合にそれぞれ55%, 60%及び100%と評価された。

To evaluate a bootstrap-current-profile quickly, a simple method has been developed with a novel approximation. This results in that all of the neoclassical diffusion coefficients for the gradient become the polynominals only in variables of inverse aspect-ratio, , effective charge, Z and collisionality, , in the whole range of variables. The resultant current profile is well reproduced from ITER benchmark with transport code including the case with internal-transport-barrier. This method is applied to a commercial reactor, VECTOR, low-aspect-ratio tokamak reactor. The fraction of bootstrap-current, I/I, are evaluated as: 55%, 60% and 100% for the normal-shear, weakly-reversed-shear and strongly-reversed-shear (with current-hole) plasmas, respectively.