TSC modelling of major disruption and VDE events in NSTX and ASDEX-upgrade and predictions for ITER

NSTX, ASDEX-Uにおけるディスラプション、VDEのTSCによるモデリングとITERへの予測

Bandyopadhyay, I.*; Gerhardt, S.*; Jardin, S.*; Sayer, R. O.*; 中村 幸治*; 宮本 斉児; Pautasso, G.*; 杉原 正芳*; ASDEX Upgrade Team*; NSTX Team*

Bandyopadhyay, I.*; Gerhardt, S.*; Jardin, S.*; Sayer, R. O.*; Nakamura, Yukiharu*; Miyamoto, Seiji; Pautasso, G.*; Sugihara, Masayoshi*; ASDEX Upgrade Team*; NSTX Team*

垂直移動現象(VDE)とプラズマの電流崩壊(メジャーディスラプション:MD)は、ITERの機器に大きな電磁力を及ぼす。ITERの堅牢な設計のためには、これらの現象で生じる電磁力を的確なモデルにより評価しなければならない。従来、ITERの電磁力評価は、ディスラプション解析コードDINAを用いて行われてきた。しかし、特定のコードで用いられているハローモデルのさまざまな前提条件によって、VDEやMDのシミュレーション結果が大きく影響されるため、トカマクシミュレーションコード(TSC)のような他のコードによって計算結果を検証するとともに、実験データによりコードを検証し、モデルを改良していくことが重要である。NSTXトカマクとASDEX-Uトカマクという特性の異なるトカマクにおけるVDEとMDをTSCによって解析したところ、装置によらず同じハローモデルで実験データを説明できることがわかった。また、両トカマクの実験データを用いて改良を行ったモデルによって、ITERにおけるモデル計算を行った。電流崩壊が速い場合には、TSCの計算結果と従来行われてきたDINAの計算結果は比較的一致したが、電流崩壊が遅い場合には大きな違いが見られ、その原因を探ることが今後の課題である。

Vertical Displacement Events (VDEs) and Major Disruptions (MDs) of the plasma current will induce large electromagnetic forces on the ITER machine. Estimation of these forces based on accurate modeling of these events is necessary for a robust ITER design. Originally the estimates for electromagnetic forces on ITER were carried out with the help of DINA simulations. However, since simulations of these events may be significantly influenced by model assumptions of a given code it is important to validate the results against other codes like TSC, as also benchmark and update the codes with experimental data. In this paper, we present TSC modeling of the VDE and MD events in NSTX and ASDEX-U devices, which help in improving and validating the models used in the code. The predictive modeling results for ITER with the updated code, including the force predictions, are also presented.