1)снижение тепловой нагрузки на первую стенку путем управления частотой и амплитудой ELMs – выбор метода, адекватного для реактора;
2)выбор материала первой стенки, выдерживающего тепловые нагрузки в ELMs;
3)совместимость режима с ELMs и режима улучшенного удержания с внутренним транспортным барьером, т.е. уменьшение радиальной ширины зоны, подверженной воздействию
ELMs.
§ 8. RI-МОДА
На токамаке TEXTOR-94 при инжекции примесей на периферию плазмы был получен режим [62], в котором наблюдались характеристики удержания такие же, как в Н-моде (рис. 40), однако отсутствовали граничные локализованные моды и градиенты температуры и плотности плазмы соответствовали L- моде. Этот режим был назван RI-мода (Radiative Improved mode).
Основные особенности RI-моды [5]:
1)фактор улучшения удержания по сравнению со скейлингом Н-моды HH≥1;
2)режим может быть получен при высокой плотности
плазмы ( ne ~ (0.7 −1.2)nGw );
3) благоприятная зависимость τE от плотности (n1.17); на TEXTOR получена следующая зависимость времени жизни плазмы от плотности [5]:
τRIE = nne τITERHE −93P I0.06 ne1.17Ptot−0.67 ; Gw
4)переизлучение мощности (Prad/Ptot~0.5-0.95) и отсутствие ELMs, а, следовательно, и уменьшение плотности потока мощности на первую стенку и на пластины дивертора;
5)нет пороговой мощности создания режима;
6)концентрация примеси достаточно низкая, следовательно, не наблюдается заметного уменьшения нейтронного выхода;
76
160xτE
PNI: 1 MW
Рис.40. Осциллограммы режима с RI-модой, полученного на TEXTOR [62]
7) энергетическое время жизни растет линейно с ростом плотности плазмы.
Для получения RI-моды может инжектироваться неон, аргон, кремний или смесь кремния с неоном.
Благодаря выгодной зависимости времени жизни от плотности и большой доле переизлученной мощности RI-мода – режим благоприятный для реактора. Однако режим с RI-модой пока удалось получить только в установках с преобладающим ионным нагревом. Более того, не меньше 25% мощности дополнительного нагрева плазмы должно было вкладываться при помощи инжекции нейтральных атомов в направлении тока плазмы, иначе шло накопление примесей в центре шнура.
77