合同研究会
平成２３年７月２０日(水)つくばサイエンスインフォーメーションセンター

JT-60SA Research Plan
Di ertor SOL and PWIDivertor,

M. Sakamoto (University of Tsukuba)
T. Nakano (Japan Atomic Energy Agency)

JT-60SA Research Plan
= Research Objecti
Objectives
es and Strateg
Strategy =Version 2.1

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JT-60SA Research Plan
= Research Objecti
Objectives
es and Strateg
Strategy =Version 2.1
8. Divertor, Scrape Off Layer and Plasma-Material Interaction
8-1. Scenario development of steady-state,high-confinement and high-density plasmas
82 D
8-2.
Detachedt h d divertor
di t studyt d8-3. Radiative divertor study
8 4 Particle and power balance study
8-4.
8-5. Impurity generation and transport
8-68
6. Wall conditioning
8-7. Material probey8-8. Post-mortem tile analysis
8-9. Tungsten divertor and first wall

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検討の経緯
H22年3月2日 第一回JT-60SA研究計画検討会
H22年7月リサーチプランへの意見・コメント 実験提案を研究者
リサーチプランへの意見・コメント、実験提案を研究者（若手）に依頼

H22年9月
年 月

梶田信

名古屋大学

小林政弘

核融合科学研究所

四竈 泰一

京都大学

時谷政行

核融合科学研究所

信太祐二

北海道大学

（敬称略、50音順）

リサ チプラ 検討メ リ グリ ト開設（
リサーチプラン検討メーリングリスト開設（SOL,DIV&PWI））

H22年9月16日 物理クラスター（SOL&DIV）幹事会：検討状況報告H22年11月17日 PWI合同研究会：リサーチプラン紹介、議論（参加者43名）
H23年1月ﾒ ﾘﾝｸﾞﾘｽﾄﾒﾝﾊﾞ
ﾒｰﾘﾝｸ
ﾘｽﾄﾒﾝﾊ ｰ(44名)に改訂版送付、コメント求める(44名)に改訂版送付 コメント求める

H23年2月リサーチプラン Ver.2.1

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様々な項目に関してのコメント・提案
様な項目 関提案 リサーチプランの内容に関する質問
リサ チプランの内容に関する質問
 デタッチメント、放射ダイデタッチメント、放射ダイバータタ 原子分子過程、計測
 不純物輸送、ダスト マテリアルプローブ、材料
マテリアルプロ ブ 材料
 水素同位体リテンション、壁クリーニング
水素同位体リテンション、壁クリング 金属壁

基本パラメータの記載拡充
SOLDOR の計算結果を追記
計算結果を追記など
コメント（要約）と対応:
 デタッチメント関連• デタッチメント遷移時の上流のパラメータは？
右上図のようにほぼ一定（RP には 130 eV,eV 3x1019 m3 と記載）
関連した改訂：ダイバータ板上のパラメータ分布を図示(Fig.8-3)
 Ar密度とダイバータ板上でのピーク熱負荷の関係を図示(Fig.8-5)• このパラメータはペデスタルに影響しないか？
 ダイバータ・プラズマと独立して制御されており影響は少ないと予測• ダイバータ・ポンプの排気効率は？
 右下図より 0.5-2.5%（RP には代表的に、外ダイバータ板でのリサイ
クリ グ 2.0% と記載）
クリングの*) H. Kawashima, K. Hoshino et al, J. Nucl. Mater. (2011) to appear.

具体的実験提案の拡充
アプローチ手法がある程度具体化されているもの
 不純物輸送関連- 13C をドープしたタイルを設置、13C の堆積分布より C の輸送研究 ( 13CH4 を入射する方法より、タイル由来のする方法
り タ由来 C の輸送をより正確に模擬)輸送を り 確 模擬)
 13CH4 を入射する必要がないことからプラズマへの影響が少なく、とくに ELM プラ
ズマで C の輸送研究に適していると考え、RP に記述を追加

 マテリアルプローブの利用及びタイル事後解析関連– C 堆積層中の D 量、および C 損耗量の測定• 位置依存性（ルーバーや内側ダイバータ）
位置依存性（ル バ や内側ダイバ タ）• 温度依存性（ヒーターを装備）• 損耗厚モニター（B や Si などをマーカーとして打ち込んでおく）– あらかじめ中性子照射された W の D 保持特性
• 照射量・温度などへの依存性を系統的に できる限り設置の可能性を探ってゆくが、設置、回収、計測器には制約ありできる限り設置の可能性を探ってゆくが 設置 回収 計測器には制約あり

 D/H 制御 （DEMOでのT/D制御に関連） ダイバータでの H/D 計測（不純物由来を含む ex. CD4/CH4）

 ダスト関連- ダスト収集のためのリモートアクセス

その他の指摘
対応に時間を要する• コメント（要約）と対応案:
 ＲＭＰによるダイバータ板上でのパワーチャンネルの幅るダ バ タ板
パネ
幅 の制御
制御
（周辺磁場構造のストキャスティック化、3D コードによる検討）
 大がかりな準備が必要。マンパワーの制約から対応困難か？
大がかりな準備が必要 マンパワ の制約から対応困難か？

 ELM による過渡的な熱負荷、または核融合出力の変動に伴うスによる過渡的な熱負荷 または核融合出力の変動に伴うス
トライク点位置の変動の際に、デタッチを維持する制御法の開発
 後者は実験でどの程度の制御性をもつか、調べる必要がある。

 コアで Ar 密度 1-2% はコアプラズマの運転と矛盾
 SONIC (SOLDOR + IMPMC) での評価を行う。

 （将来的な）ダイバータ構造の変更（将来的な）ダイバ タ構造の変更
 実際の実験を進めつつ、シミュレーションを参考に進める。

金属（タングステン）壁実験
v3.0 に向けて基本戦略を議論• Tungsten target: （現状の記述）
Compatibility of a full tungsten divertor and first walls with high  plasmas
Specific research items in the W divertor in addition to those in the C divertor;
Sputtering, shielding, accumulation, etc.
Phased increase of tungsten coverage:
several W-coated CFC => full W divertor and first wall
(after achievement of high  plasmas)
 Contributes to ITER and DEMO
年後には、炭素壁での実験が意味を持 か• １０年後には、炭素壁での実験が意味を持つか？
• ヨーロッパは金属壁指向が非常に強い# Demo-relevant wall in JT-60SA => higher priority*# v3.0(2011年7月議論開始)ではヨーロッパが主体的に関わってくる*) R&D needs & required facilities for the development of fusion as an energy source, EC report

9EUの動向など

Technical Responsible Officer 一覧

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Report on the satellite meeting at EPS(Strasbourg, 28 June 2011)
G Giruzzi
G.
IRFM, CEA (France)

EPS 期間中に EU が中心となってサテライトミーティングが行われた。その報告。

7/07/2011

European Contribution to the JT60-SA Research
Plan
DRESDE Room, Tuesday, 28 June, 14:00-16:00
Meeting agenda
14:00 – 14:30
14:30 – 14:40
14:40 – 15:00
15:00 – 15:20
15:20 – 15:40
15:40 – 16:00

EFDA/F4E joint activities on JT-60SA Physics
Questions / discussion
Operation regime development
Divertor, SOL, plasma-wall interaction
Diagnostics
Final discussion

The meeting is open to all interested people

G. Giruzzi (CEA)
II. Nunes (JET)
R. Neu (IPP)
F. Orsitto (ENEA)

Summary• Introductory talk by G. Giruzzi:
 Main characteristics and scientific objectives of JT-60SA (using material from seminars

byy Y. Kamada,, S. Ishida,, etc.))
 Presentation of new EFDA activities: modelling and SARP revision
 Short presentation of SARP v2.1

• Presentations
Pt tibyb II. NunesN(JET)(JET), R.
R N
Neu (IPP)(IPP), F.
F Orsitto
O itt (ENEA)(ENEA):
 Operation scenarios (output of first meeting and discussions) Divertor, SOL
 Diagnostics• General discussion. Main discussion subjects:
 Possible new scenarios (hybrid at q95 ~ 4,4 different DEMO oriented scenarios)
 Strategy of transition to Tungsten PFCs実験が進むにつれて真空容器の放射化が進むため、真空容器内部でのタイル取り替え作
業は困難になる Lackner 氏：Wタイルでなくても W コーティングタイルで許容できる。
業は困難になる。Lackner
コーティングタイルで許容できる Possibility of collaboration on diagnostics
 Connection with the programme of EU machines for the next years
 Methodology
M th d l
off SARP revisioni i

JT-60SA Research Plan Version 3.0 へ向けて
8. Divertor, Scrape Off Layer and Plasma-Material Interaction
81 S
8-1.
Scenarioi ddevelopment
lt off steady-state,t d t t high-confinement
hi hfit andd
high-density plasmas
8 2 Detached divertor study
8-2.
8-3. Radiative divertor study
ver 2 1 改訂時の検討が不足している。
ver.2.1
8-4. Particle and power balance study
p yg
generation and transport
p8-5. Impurity
8-6. Wall conditioning
8-7. Material probe
8-8. Post-mortem tile analysis
8-9. Tungsten divertor and first wallver.2.1 改訂時の検討が不足している。EUの金属壁指向を考慮して、国内でも骨太の戦略を練っておく必要がある。

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JT 60SA Research Plan 活動を活用して
JT-60SA SOL,SOL DIV
DIV, PWI 研究コミュニティ
研究コミュニティーの連携強化の連携強化
 共同研究、連携研究の推進
共同研究 連携研究の推進（国内研究戦略と関連して）