ITER 破裂中伴随破碎弹丸注入的逃逸电子动力学研究

本研究利用破裂建模工具 DREAM，系统地探索了 ITER 中通过破碎弹丸注入进行破裂缓解的参数空间，重点关注逃逸电子动力学。与以往研究相比，物理保真度显著提高，例如使用了真实的磁场几何、电阻壁构型、热猝灭起始判据，并纳入了额外效应，如离子输运和热猝灭期间增强的逃逸电子输运。该工作旨在提供对实验可行场景的相当全面的覆盖，考虑了代表非活化与高性能 DT 运行的等离子体、不同的热猝灭起始判据和输运水平、分一阶段或两阶段注入的宽范围氢和氖量，以及具有不同特征碎片尺寸的弹丸。采用交错注入方案，即纯氢注入先于氢-氖混合注入，我们发现在所有未激活逃逸源的研究放电中，注入参数均能产生可接受的逃逸电子电流。发现将注入分为两个阶段能显著增强同化并最小化由热尾机制产生的逃逸电子。然而，尽管在具有放射性逃逸电子源的情况下，交错注入也优于单阶段注入，但对于等离子体电流为 15 MA 的 DT 等离子体，未发现任何具有可接受逃逸电子电流的案例。