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Enregistrement W2960401979 · doi:10.1016/j.nme.2019.100696

Physics basis for the first ITER tungsten divertor

2019· article· en· W2960401979 sur OpenAlexaff
R.A. Pitts, X. Bonnin, F. Escourbiac, H. Frerichs, J.P. Gunn, T. Hirai, A.S. Kukushkin, E. Kaveeva, M.A. Miller, D. Moulton, V. Rozhansky, I. Senichenkov, E. Sytova, O. Schmitz, P.C. Stangeby, G. De Temmerman, I. Veselova, S. Wiesen

Notice bibliographique

RevueNuclear Materials and Energy · 2019
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueFusion materials and technologies
Établissements canadiensUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesRussian Science FoundationUniversity of Wisconsin-MadisonU.S. Department of Energy
Mots-clésDivertorTungstenNuclear engineeringPhysicsNuclear physicsBasis (linear algebra)TokamakMaterials sciencePlasmaEngineeringMetallurgyGeometry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

• Reviews the fundamental physics aspects of the first ITER W divertor and defines the required operational lifetime within the Staged Approach. • Uses the ITER divertor SOLPS simulation database to establish the target peak heat flux and neutral pressure burning plasma operating domain. • Assesses consequences of narrow SOL heat flux channels, fluid drifts, component shaping and 3D magnetic fields for ELM control. • Uses W recrystallization to define an operational budget and shows that heat fluxes ∼50% higher than previously assumed may be acceptable. • Shows that Ne and N should be equally good as seed impurities and suggests that very strong ELM mitigation will be required at high performance. • Provides a list of key outstanding R&D areas to consolidate the divertor physics basis in the period up to ITER operation. On the eve of component procurement, this paper discusses the present physics basis for the first ITER tungsten (W) divertor, beginning with a reminder of the key elements defining the overall design, and outlining relevant aspects of the Research Plan accompanying the new “staged approach” to ITER nuclear operations which fixes the overall divertor lifetime constraint. The principal focus is on the main design driver, steady state power fluxes in the DT phases, obtained from simulations using the 2-D SOLPS-4.3 and SOLPS-ITER plasma boundary codes, assuming the use of the low Z seeding impurities nitrogen (N) and neon (Ne). A new perspective on the simulation database is adopted, concentrating purely on the divertor physics aspects rather than on the core-edge integration, which has been studied extensively in the course of the divertor design evolution and is published elsewhere. Emphasis is placed on factors which may increase the peak steady state loads: divertor target shaping for component misalignment protection, the influence of fluid drifts, and the consequences of narrow scrape-off layer heat flux channels. All tend to push the divertor into an operating space at higher sub-divertor neutral pressure in order to remain at power flux densities acceptable for the target material. However, a revised criterion for the maximum tolerable loads based on avoidance of W recrystallization, sets an upper limit potentially ∼50% higher than the previously accepted value of ∼10 MW m −2 , a consequence both of the choice of material and the finalized component design. Although the simulation database is currently restricted to the 2-D toroidally symmetric situation, considerable progress is now also being made using the EMC3-Eirene 3-D code suite for the assessment of power loading in the presence of magnetic perturbations for ELM control. Some new results for low input power corresponding to the early H-mode operation phases are reported, showing that even if realistic plasma screening is taken into account, significant asymmetric divertor heat fluxes may arise far from the unperturbed strike point. The issue of tolerable limits for transient heat pulses is an open and key question. A new scaling for ELM power deposition has shown that whilst there may be more latitude for operation at higher current without ELM control, the ultimate limit is likely to be set more by material fatigue under large numbers of sub-threshold melting events.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,004
Score d'incertitude au seuil0,015

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,190
Écart entre enseignants0,180 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations653
Publié2019
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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