Numerical study of impurity transport using the code GT5D

GT5Dコードによる不純物輸送の数値解析

Obrejan, K.; 井戸村 泰宏   ; 本多 充*

Obrejan, K.; Idomura, Yasuhiro; Honda, Mitsuru*

ダイバータやプラズマ対向機器へのタングステンの利用は高Zのタングステン不純物による核融合プラズマの劣化をもたらす。いくつかのトカマクで加熱条件に依存するタングステンの蓄積と劣化が報告されてきたが、このような高Z不純物の衝突効果および乱流による輸送は完全に理解されていない。高Z不純物を取り扱うために、ジャイロ運動論full-fオイラーコードGT5Dに異種粒子線形フォッカー・プランク衝突演算子に基づく陰解法衝突ソルバを拡張した。タングステンの衝突性輸送ベンチマークを実施し、GT5Dの精度検証を実施した。

The use of tungsten to coat divertors or other plasma facing components inevitably leads to the pollution of the fusion plasma by high-Z tungsten impurities. Several tokamaks have reported accumulation and exhaust of tungsten depending on a heating condition. This kind of collisional and turbulent transport of high-Z impurities is not yet fully understood. To treat high-Z impurities, the gyrokinetic full-f Eulerian code GT5D was extended with an implicit collision solver based on a multi-species linear Fokker-Plank collision operator. A collisional transport benchmark of tungsten was conducted to verify the accuracy of GT5D.