[3N01-07] ブランケット構造材

[3N06] 燃料供給による核融合出力制御と不純物応答

*林 祐太¹、向井 啓祐¹、八木 重郎¹、藤田 隆明²、小西 哲之¹ (1. 京大、2. 名大)

キーワード：ペレット入射、燃料供給、プラズマ制御

商用炉に向けたトカマク型核融合炉DEMOでは、必要最小限の制御アクチュエータを用いた核融合出力制御が必要である。本研究では、燃料供給としてペレット入射を制御アクチュエータとした燃焼制御によりプラズマへの不純物混入時の応答を調べた。輸送コードTOTALを用いて、核融合出力の目標値と実績値の差分に応じてペレット入射の燃料供給量を変化させ、核融合出力の制御を行なった。燃料のリサイクリング率は0.98とした。
プラズマパラメータは2014年に設計された日本の原型炉のモデルを用いた。このプラズマは、ELMy Hモードの運転でHHファクターは1.13である。不純物としてアルゴンとタングステンを想定した。定常運転時のダイバータ熱負荷軽減用途のアルゴンガスを注入すると、運転密度が9％増加するものの想定されているAr量における核融合出力の制御が可能であることが示された。さらに、炉壁から剥離したタングステンバルクがプラズマ内に混入し核融合出力が低下した場合、ペレット入射を用いて出力復帰することが可能であり、核融合出力制御が不能にするタングステン量の限界値が得られた。