Progress in TOPICS integrated modeling for ITER plasmas; Toroidal rotation and impurity transport

林 伸彦; 本多 充

no journal, , 

ITERプラズマ予測のために行っている統合コードTOPICSによる統合モデリングの進展、特にトロイダル回転と不純物輸送について報告する。トロイダル磁場リップル等の3次元磁場摂動によって生じる新古典トロイダル粘性(NTV)とトロイダル運動量の境界条件のモデリングを、TOPICSに3次元平衡コードVMEC、ドリフト運動論コードFORTEC-3DとSOL/ダイバータ5点モデルD5PMとを結合して行った。モデルでJT-60U実験のLモードとHモードの境界の径電場を再現でき、NTVを含めるとLモードのトロイダル回転の再現性が向上することが分かった。JT-60Uで観測された径電場の径方向勾配がゼロ近くになる結果から境界条件のモデルを開発し、実験の境界回転を再現できることを確認した。ITERの水素Lモードプラズマのトロイダル回転がアルフベン速度の2%程度になることを予測した。炉心とSOL/ダイバータの不純物輸送のモデリングのために、TOPICSに炉心不純物輸送コードIMPACT、ダイバータ統合コードSONICとの結合を進めている。TOPICSとIMPACTを結合し、JT-60SAの高定常運転プラズマ予測でテストした。SONICでダイバータ熱負荷低減のためにArを入射し、Arの炉心への混入量を評価して、それを用いて計算を行ったところ、Arの炉心の蓄積量は大きくなく、加熱の追加でプラズマ性能が回復可能であることが分かった。今後、SONICを結合し、ITERプラズマの予測に用いる。