ВЛИЯНИЕ ДРЕЙФОВ И ТОКОВ НА ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ РАБОТЫ ДИВЕРТОРА ТОКАМАКА Т-15МД

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты первых расчетов пристеночной плазмы токамака Т-15МД в коде SOLPS-ITER с учетом влияния дрейфов и токов. Рассмотрены режимы с мощностью, проходящей через сепаратрису PSOL = 6 МВт, и различными интенсивностями газонапуска Н, соответствующими средней электронной плотности на сепаратрисе, nesep = (2–4.5) · 1019 м−3. Как и в других токамаках схожего размера, E × B-дрейф приводит к перетеканию водорода из внешнего дивертора во внутренний, что изменяет распределение нагрузки между пластинами дивертора. Также дрейфы оказывают влияние на течение углеродной примеси. Как правило, при описании зависимости от газонапуска Н, в качестве параметра, характеризующего разряд, используется либо nesep, либо полное количество водорода в обдирочном слое (Scrape off layer, SOL), Ntot. При этом эти величины рассматриваются как эквивалентные характеристики плазмы в SOL. Показано, что, с точки зрения оценки влияния дрейфов, эти величины не эквивалентны: зависимость некоторых параметров дивертора от nesep не изменяется с включением дрейфов, но может меняться зависимость от Ntot. Также видно, что дрейфы приводят к более ярко выраженному максимуму на зависимости тока насыщения от электронной плотности, Isat(nesep). Это объясняется изменениями в излучении углеродной примеси и мощности рекомбинационного источника водорода в диверторе.

Об авторах

Е. Д. Маренков

Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”; НИЦ “Курчатовский институт”

Email: edmarenkov@mephi.ru
Москва, Россия; Москва, Россия

Е. Г. Кавеева

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Санкт-Петербург, Россия

И. Ю. Сениченков

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Санкт-Петербург, Россия

А. А. Пшенов

ИТЭР

Сен-Поль-ле-Дюранс, Франция

П. С. Семенов

НИЦ “Курчатовский институт”

Москва, Россия

А. В. Горбунов

НИЦ “Курчатовский институт”

Москва, Россия

Список литературы

  1. Bonnin X., Dekeyser W., Pitts R., Coster D., Voskoboynikov S., Wiesen S. // Plasma Fusion Res. 2016. V. 11. P. 1.
  2. Sang C., Guo H.Y., Stangeby P.C., Lao L.L., Taylor T.S. // Nucl. Fusion. 2017. V. 57. P. 56043.
  3. Sang C.F., Guo H.Y., Stangeby P.C., Wang H.Q., Wang L., Wang D.Z. // Nucl. Fusion. 2020. V. 60. P. 56011.
  4. Sontag A.C., Chen X., Canik J., Leonard A., Lore J.D., Moser A.L., Murakami M., Park J.M., Petty C. // Nucl. Fusion. 2017. V. 57. P. 76025.
  5. Jaervinen A.E., Allen S.L., Eldon D., Fenstermacher M.E., Groth M., Hill D.N., Lasnier C.J., Leonard A.W., McLean A.G., Porter G.D., Rognlien T.D., Samuell C.M., Wang H.Q., Watkins J.G. // Nucl. Mater. Energy. 2019. V. 19. P. 230.
  6. Pan O., Lunt T., Wischmeier M., Coster D., Stroth U. and the ASDEX Upgrade team // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. P. 45005.
  7. Wu H., Subba F., Wischmeier M., Cavedon M., Zanino R. and the ASDEX Upgrade Team // Plasma Phys. Control. Fusion. 2021. V. 63. P. 105005.
  8. Pan O., Bernert M., Lunt T., Cavedon M., Kurzan B., Wiesen S., Wischmeier M., Stroth U. and the ASDEX Upgrade Team // Nucl. Fusion. 2022. V. 63. P. 16001.
  9. Scarabosio A., Eich T., Herrmann A., Sieglin B. // J. Nucl. Materials. 2013. V. 438. P. S426.
  10. Kukushkin A.S., Pacher H.D., Kotov V., Pacher G.W., Reiter D. // Fusion Eng. Design. 2011. V. 86. P. 2865.
  11. Pacher G.W., Pacher H.D., Janeschitz G., Kukushkin A.S. // Nucl. Fusion. 2008. V. 48. P. 105003.
  12. Kukushkin A.S., Pacher H.D., Loarte A., Komarov V., Kotov V., Merola M., Pacher G.W., Reiter D. // Nucl. Fusion. 2009. V. 49. P. 075008.
  13. Kukushkin A.S., Pacher H.D., Kotov V., Reiter D., Coster D., Pacher G.W. // Nucl. Fusion. 2007. V. 47. P. 698.
  14. Rozhansky V.A., Voskoboynikov S.P., Kaveeva E.G., Coster D.P., Schneider R. // Nucl. Fusion. 2001. V. 41. P. 387.
  15. Пшенов А.А., Кукушкин А.С., Крашенинников С.И. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. С. 483.
  16. Пшенов А.А., Кукушкин А.С. // Физика плазмы. 2018. Т. 44. С. 544.
  17. Schneider R., Bonnin X., Borrass K., Coster D.P., Kastelewicz H., Reiter D., Rozhansky V.A., Braams B.J. // Contrib. Plasma Phys. 2006. V. 46. P. 3.
  18. Rozhansky V., Kaveeva E., Molchanov P., Veselova I., Voskoboynikov S., Coster D., Counsell G., Kirk A., Lisgo S. // Nucl. Fusion. 2009. V. 49. P. 025007.
  19. Chankin A.V., Corrigan G., Groth M., Stangeby P.C. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2015. V. 57. P. 095002.
  20. Dekeyser W., Bonnin X., Lisgo S.W., Pitts R.A., Brunner D., LaBombard B., Terry J.L. // Nucl. Mater. Energy. 2017. V. 12. P. 899.
  21. Rozhansky V., Molchanov P., Veselova I., Voskoboynikov S., Kirk A., Coster D. // Nucl. Fusion. 2012. V. 52. P. 103017.
  22. Wang H.Q., Watkins J.G., Guo H.Y., Groth M., Jarvinen A.E., Leonard A.W., Ren J., Thomas D.M., Boedo J. // Phys. Plasmas. 2021. V. 28. P. 052509.
  23. Du H., Guo H.Y., Stangeby P.C., Bonnin X., Zheng G., Duan X., Xu M. // Nucl. Fusion. 2020. V. 60. P. 126030.
  24. Senichenkov I.Y., Kaveeva E.G., Sytova E.A., Rozhansky V.A., Voskoboynikov S.P., Veselova I.Y., Coster D.P., Bonnin X., Reimold F. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2019. V. 61. P. 45013.
  25. Kaveeva E., Rozhansky V., Veselova I., Senichenkov I., Giroud C., Pitts R.A., Wiesen S., Voskoboynikov S. // Nucl. Mater. Energy. 2021. V. 28. P. 101030.
  26. Hitzler F., Wischmeier M., Reimold F., Coster D.P. and the ASDEX Upgrade Team // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. P. 85013.
  27. Sytova E., Pitts R.A., Kaveeva E., Bonnin X., Coster D., Rozhansky V., Senichenkov I., Veselova I., Voskoboynikov S., Reimold F. // Nucl. Mater. Energy. 2019. V. 19. P.72.
  28. Rozhansky V.A., Shirobokov A.A., Kaveeva E.G. // Contributions Plasma Phys. 2024. V. 64. P. 7.
  29. Rozhansky V., Kaveeva E., Senichenkov I., Sytova E., Veselova I., Voskoboynikov S., Coster D. // Contributions Plasma Phys. 2018. V. 58. P. 540.
  30. Khayrutdinov R.R., Lukash V.E. // J. Comput. Phys. 1993. V. 109. P. 193.
  31. Khvostenko P.P., Azizov E.A., Alfimov D.E., Belyakov V.A., Bondarchuk E.N., Chudnovsky A.N., Dokuka V.N., Kavin A.A., Khayrutdinov R.R., Khokhlov M.V., Kitaev B.A., Krasnov S.V., Maximova I.I., Labusov A.N., Lukash V.E., Mineev A.B., Muratov V.P., Nikolaev A.V., Tanchuk V.N., Tcherdakov A.K. // Fusion Eng. Design. 2015. V. 98–99. P. 1090.
  32. Marenkov E.D., Kukushkin A.S., Pshenov A.A. // Nucl. Fusion. 2021. V. 61. P. 034001.
  33. Garca-Rosales C., Eckstein W., Roth J. // J. Nucl. Materials. 1995. V. 218. P. 8.
  34. Roth J., Preuss R., Bohmeyer W., Brezinsek S., Cambe A., Casarotto E., Doerner R., Gauthier E., Federici G., Higashijima S., Hogan J., Kallenbach A., Kirschner A., Kubo H., Layet J.M., Nakano T., Philipps V., Pospieszczyk A., Pugno R., Ruggie´ri R., Schweer B., Sergienko G., Stamp M. // Nucl. Fusion. 2004. V. 44. P. L21.
  35. Kotov V., Reiter D., Pitts R.A., Jachmich S., Huber A., Coster D.P. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2008. V. 50. P. 105012.
  36. Fil A., Lipschultz B., Moulton D., Dudson B.D., Fe´vrier O., Myatra O., Theiler C., Verhaegh K., Wensing M., teams Euro M and team the TCV // Plasma Phys. Control. Fusion. 2020. V. 62. P. 35008.
  37. Rozhansky V., Kaveeva E., Senichenkov I., Veselova I., Voskoboynikov S., Pitts R.A., Coster D., Giroud C., Wiesen S. // Nucl. Fusion. 2021. V. 61. P. 126073.
  38. Eich T., Leonard A.W., Pitts R.A., Fundamenski W., Goldston R.J., Gray T.K., Herrmann A., Kirk A., Kallenbach A., Kardaun O., Kukushkin A.S., LaBombard B., Maingi R., Makowski M.A., Scarabosio A., Sieglin B., Terry J., Thornton A., Team AU and Contributors JET-E // Nucl. Fusion. 2013. V. 53. P. 93031.
  39. Kukushkin A.S., Pacher H.D., Pacher G.W., Kotov V., Pitts R.A., Reiter D. // J. Nucl. Mater. 2013. V. 438. P. S203.
  40. Kaveeva E., Rozhansky V., Senichenkov I., Sytova E., Veselova I., Voskoboynikov S., Bonnin X., Pitts R.A., Kukushkin A.S., Wiesen S., Coster D. // Nucl. Fusion. 2020. V. 60. P. 046019.
  41. Krasheninnikov S.I., Kukushkin A.S., Pshenov A.A. // Phys. Plasmas. 2016. V. 23. P. 055602.
  42. Marenkov E., Pshenov A. // Nucl. Fusion. 2020. V. 60. P. 026011.
  43. Boedo J., McLean A.G., Rudakov D.L., Watkins J.G. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2018. V. 60. P. 44008.
  44. Stangeby P.C. The plasma boundary of magnetic fusion devices. Institute of Physics Pub. Philadelphia, Pennsylvania, 2000.
  45. Krasheninnikov S.I., Kukushkin A.S. // J. Plasma Phys. 2017. V. 83. P. 155830501.
  46. Eich T., Goldston R.J., Kallenbach A., Sieglin B., Sun H.J. // Nucl. Fusion. 2018. V. 58. P. 034001.
  47. Kallenbach A., Bernert M., Beurskens M., Casali L., Dunne M., Eich T., Giannone L., Herrmann A., Maraschek M., Potzel S., Reimold F., Rohde V., Schweinzer J., Viezzer E., Wischmeier M. // Nucl. Fusion. 2015. V. 55. P. 53026.
  48. Брагинский С.И. // Вопросы теории плазмы. Т. 1. М.: Атомиздат, 1963. С. 183.
  49. Kaveeva E., Rozhansky V. // ITER Plasma Phys. Control. Fusion. 2023. V. 65. P. 055020.
  50. Jaervinen A.E., Allen S.L., Groth M., McLean A.G., Rognlien T.D., Samuell C.M., Briesemeister A., Fenstermacher M., Hill D.N., Leonard A.W., Porter G.D. // Nucl. Mater. Energy. 2017. V. 12. P. 1136.
  51. Krasheninnikov S.I., Kukushkin A.S., Pistunovich V.I., Pozharov V.A., Kurchatov I.V. // Nucl. Fusion. 1987. V. 27. P. 1805.
  52. Marenkov E.D., Pshenov A.A., Kukushkin A.S. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2022. V. 64. P. 115006.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025