反应堆尺度球形托卡马克破裂中的 runaway 电子动力学

理解破裂中 runaway 电子的产生与缓减对未来托卡马克的安全运行十分重要。本文研究反应堆尺度球形托卡马克中的 runaway 动力学。我们既考察未缓减破裂期间 runaway 产生的严重程度，也考察基于大量材料注入的典型缓减方案对 runaway 产生的影响。该研究使用数值框架 DREAM（Disruption Runaway Electron Analysis Model，破裂 runaway 电子分析模型）进行。我们发现，在许多情形下，有必要采取缓减策略以防止 runaway 电流达到数兆安培量级。我们的结果表明，采用适当选择的氘-氖混合进行缓减，可实现可容忍的 runaway 电流与欧姆电流演化。然而，在此类参数下，大部分热能损失通过径向输运而非辐射发生，这带来了不可接受的局域热负荷风险。