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

JT-60Uトカマクにおける軽水素・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*; 菊池 満; 仲野 友英; 藤田 隆明; 林 伸彦; 大山 直幸; 鎌田 裕; JT-60チーム

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

JT-60Uにおいて軽水素・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。重水素のエネルギー閉じ込め時間は軽水素のそれより約1.2-1.3倍長いことがわかった。プラズマ熱エネルギーを一定にした比較を行った場合、密度・温度分布が両者で一致したが、一方で軽水素時には高パワー入力を要した。そのときの軽水素のイオンの熱伝導流束は重水素時の約2倍であった。したがって、軽水素のイオン熱拡散係数も同様に約2倍に増加した。重水素のイオン温度勾配特性長は軽水素時と比較して約1.2倍程度短くなることを示した。

Energy confinement properties for hydrogen and deuterium H-mode plasmas were examined in JT-60U. The energy confinement time became larger by a factor of 1.2-1.3 for deuterium than for hydrogen at a given . When the plasma energy was fixed, the profiles of density and temperature became identical for both cases while higher heating power was required for hydrogen. The ion conductive heat flux for hydrogen became approximately two times that for deuterium. Hence, the ion heat diffusivity for hydrogen was higher than for deuterium. It was found that the ion-temperature-gradient scale length became smaller by a factor of 1.2 for deuterium than for hydrogen.