INFLUENCE OF DRIFTS AND CURRENTS ON THE MAIN OPERATING PARAMETERS OF THE TOKAMAK T-15MD DIVERTOR

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

The work presents the results of the first calculations of the T-15MD tokamak near-wall plasma in the SOLPS-ITER code taking into account the effects of drifts and currents. The modes with the power passing through the separatrix PSOL = 6 MW and different H gas puff intensities, corresponding to the average electron density on the separatrix, nesep = (2–4.5)·1019 m−3, are considered. The same as in other tokamaks of similar size, E × B drift leads to the flow of hydrogen from the outer divertor to the inner one, which changes the load distribution between the divertor targets. Drifts also affect the flow of the carbon impurity. As a rule, when describing the dependence on the H gas puff, either n esep or the total amount of hydrogen in the scrape off layer (SOL), Ntot, is used as a parameter characterizing the discharge. In this case, these quantities are considered as equivalent plasma characteristics in the SOL. It is shown that, from the point of view of estimating the influence of drifts, these quantities are not equivalent: the dependence of some divertor parameters on nesep does not change with the inclusion of drifts, but the dependence on Ntot can change. It is also seen that drifts lead to a more pronounced maximum in the dependence of the saturation current on the electron density, Isat(nesep). This is explained by changes in the emission of the carbon impurity and the power of the recombination source of hydrogen in the divertor.

Авторлар туралы

E. Marenkov

National Research Nuclear University “MEPhI; National Research Centre “Kurchatov Institute

Email: edmarenkov@mephi.ru
Moscow, 115409 Russia; Moscow, 123098 Russia

E. Kaveeva

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

St. Petersburg, 195251 Russia

I. Senichenkov

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

St. Petersburg, 195251 Russia

A. Pshenov

ITER

Saint-Paul-le`s-Durance, 13115 France

P. Semenov

National Research Centre “Kurchatov Institute

Moscow, 123098 Russia

A. Gorbunov

National Research Centre “Kurchatov Institute

Moscow, 123098 Russia

Әдебиет тізімі

  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.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».