原型炉における先進ダイバータshort super-X divertorの検討

Investigation of advanced divertor, short super-X divertor, for demo tokamak reactor

朝倉 伸幸; 星野 一生; 宇藤 裕康; 染谷 洋二; 清水 勝宏; 新谷 吉郎*; 徳永 晋介; 飛田 健次; 大野 哲靖*

Asakura, Nobuyuki; Hoshino, Kazuo; Uto, Hiroyasu; Someya, Yoji; Shimizu, Katsuhiro; Shinya, Kichiro*; Tokunaga, Shinsuke; Tobita, Kenji; Ono, Noriyasu*

ダイバータ設計において、平衡コイルの配置を工夫してダイバータ板への磁力線の連結長を増加する「先進ダイバータ」の検討が注目されている。非常に大きな熱流の低減が求められる原型炉のダイバータ設計への適応を考察するため、コイル配置とプラズマ平衡配位の検討し1-2コのインターリンクコイルを設置することで、小型化したスーパーXダイバータ設計が可能であることを示した。上記のShort-SXDについてダイバータプラズマのシミュレーションを開始した。通常と異なるダイバータや磁力線の形状における計算用メッシュの作成を行い、500MWのプラズマ熱流が周辺部に排出される条件で、アルゴンガスを入射することで放射損失パワーを92%程度まで増加することにより、完全非接触ダイバータが生成する結果が得られた。標準磁場形状のダイバータでは同条件で完全非接触ダイバータは得られなかったことから、磁場形状の工夫によるダイバータプラズマ制御の効果を示した。最大ピーク熱負荷も標準形状のダイバータと比較して10MW/m程度に低減できたが、プラズマ熱流よりも再結合プロセスが寄与するため、このプロセスのモデリング検討が重要と思われる。

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