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Energy confinement of hydrogen and deuterium H-mode plasmas in JT-60U

JT-60Uにおける軽水素及び重水素Hモードプラズマのエネルギー閉じ込め特性

浦野 創; 滝塚 知典*; 藤田 隆明; 鎌田 裕; 仲野 友英; 大山 直幸; JT-60チーム

Urano, Hajime; Takizuka, Tomonori*; Fujita, Takaaki; Kamada, Yutaka; Nakano, Tomohide; Oyama, Naoyuki; JT-60 Team

軽・重水素Hモードプラズマのエネルギー閉じ込め特性を調べた。同一加熱パワー条件下において、重水素の蓄積エネルギーは軽水素の約1.7-2.0倍であった。同一の蓄積エネルギーでは、軽水素で必要なパワーは重水素の約1.7倍であり、同一の電子密度,電子温度,イオン温度の空間分布が得られた。セパラトリクスを通過するパワーを一定にすると、軽水素のELM周波数は重水素の約2倍であった。また、重水素のペデスタル圧力は軽水素の約2倍であり、特に周辺温度の増加によるものである。ペデスタル圧力は全ポロイダルベータに比例する関係が得られ、これは同位体の種類に依存しないことがわかった。

Energy confinement properties for hydrogen and deuterium H-mode plasmas are investigated. The stored energy for deuterium becomes larger approximately by a factor of 1.7-2.0 than that for hydrogen at a given heating power. When the stored energy is fixed for both cases, the required power differs roughly a factor of $$sim1.7$$ and the identical spatial profiles of electron density $$n_mathrm{e}$$, electron temperature $$T_mathrm{e}$$ and ion temperature $$T_mathrm{i}$$ are obtained. Despite almost the same power crossing the separatrix, type-I ELM frequency for hydrogen becomes approximately in double from that for deuterium. The pedestal pressure differs approximately by a factor of $$sim2$$ for the cases between hydrogen and deuterium plasmas at a given absorbed power. The relation between $$beta_mathrm{p}^mathrm{TOT}$$ and $$beta_mathrm{p}^mathrm{ped}$$ is almost identical regardless of the difference of the isotropic composition.

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分野:Physics, Fluids & Plasmas

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