Erosion of ITER divertor armour and contamination of SOL after transient events by erosion products

Abstract

Plasma impact to the divertor expected in the tokamak ITER during ELMs or disruptions can result in a significant surface damage to CFC- and tungsten armours (brittle destruction and melting respectively) as well as in contamination of SOL by evaporated impurities. Numerical investigations for tungsten and CFC targets provide important details of the material erosion process. The simulations carried out in FZK on the material damage, carbon plasma expansion and the radiation fluxes from the carbon impurity are surveyed.

Вплив плазми на дивертор, передбачуваний в ИТЕРі при розвитку ЕЛМ нестійкостей у скін-шарі або при зривах, може викликати як значне поверхневе ушкодження (тендітне руйнування і плавлення відповідно) диверторних пластин, виготовлених із графітових композитів і вольфраму, так і забруднення скін-шару домішками, що випарувалися. Чисельні розрахунки з вольфрамовими і композитними мішенями проясняють важливі деталі процесу ерозії матеріалів. Дано огляд розрахунків, проведених у НЦК, по ушкодженню матеріалів, поширенню вуглецевої плазми і випромінюванню вуглецевої домішки.

Воздействие плазмы на дивертор, предполагаемое в ИТЕР при развитии ЭЛМ неустойчивостей в скин-слое или при срывах, может вызвать как значительное поверхностное повреждение (хрупкое разрушение и плавление соответственно) диверторных пластин, изготовленных из графитовых композитов и вольфрама, так и загрязнение скин-слоя испарившимися примесями. Численные расчеты с вольфрамовыми и композитными мишенями проясняют важные детали процесса эрозии материалов. Дан обзор расчетов, проводимых в НЦК, по повреждению материалов, распространению углеродной плазмы и излучению углеродной примеси.