3D MHD modelling of plasmoid drift following massive material injection in a tokamak

(JET contributors) Maggi, C. F.; Abate, D.; Abid, N.; Abreu, P.; Adabonyan, O.; Afzal, M.; Ahmad, I.; Akhtar, M.; Albanese, R.; Aleiferis, S.; Alessi, E.; Aleynikov, P.; Aleynikov, P.; Alguacil, J.; Alhage, J.; Ali, M.; Allen, H.; Allinson, M.; Alonzo, M.; Alves, E.; Ambrosino, R.; Sunden, E. Andersson; Andrew, P.; Angelone, M.; Angioni, C.; Antoniou, I.; Appel, L.; Appelbee, C.; Aramunde, C.; Ariola, M.; Arnoux, G.; Artaserse, G.; Artaud, J. -F.; Arter, W.; Artigues, V.; Artola, F. J.; Ash, A.; Asztalos, O.; Auld, D.; Auriemma, F.; Austin, Y.; Avotina, L.; Ayllon, J.; Aymerich, E.; Baciero, A.; Bahner, L.; Bairaktaris, F.; Balboa, I.; Balden, M.; Balshaw, N.; Bandaru, V. K.; Banks, J.; Navarro, A. Banon; Barcellona, C.; Bardsley, O.; Barnes, M.; Barnsley, R.; Baruzzo, M.; Bassan, M.; Batista, A.; Batistoni, P.; Baumane, L.; Bauvir, B.; Baylor, L.; Bearcroft, C.; Beaumont, P.; Beckett, D.; Begolli, A.; Beidler, M.; Bekris, N.; Beldishevski, M.; Belli, E.; Belli, F.; Benkadda, S.; Bentley, J.; Bernard, E.; Bernardo, J.; Bernert, M.; Berry, M.; Bertalot, L.; Betar, H.; Beurskens, M.; Bhat, P. G.; Bickerton, S.; Bielecki, J.; Biewer, T.; Bilato, R.; Bilkova, P.; Birkenmeier, G.; Bisson, R.; Bizarro, J. P. S.; Blatchford, P.; Bleasdale, A.; Bobkov, V.; Boboc, A.; Bock, A.; Bodnar, G.; Bohm, P.; Bonalumi, L.; Bonanomi, N.; Bonfiglio, D.; Bonnin, X.; Bonofiglo, P.; Booth, J.; Borba, D.; Borba, D.; Borodin, D.; Borodkina, I.; Bosman, T. O. S. J.; Bourdelle, C.; Bowden, M.; Mihalic, I. Bozicevic; Bradnam, S. C.; Breizman, B.; Brezinsek, S.; Brida, D.; Brix, M.; Brown, P.; Brunetti, D.; Buckley, M.; Buermans, J.; Bufferand, H.; Buratti, P.; Burckhart, A.; Burgess, A.; Buscarino, A.; Busse, A.; Butcher, D.; Calabro, G.; Calacci, L.; Calado, R.; Canavan, R.; Cannas, B.; Cannon, M.; Cappelli, M.; Carcangiu, S.; Card, P.; Cardinali, A.; Carli, S.; Carman, P.; Carnevale, D.; Carvalho, B.; Carvalho, I. S.; Carvalho, P.; Casiraghi, I.; Casson, F. J.; Castaldo, C.; Catalan, J. P.; Catarino, N.; Causa, F.; Cavedon, M.; Cecconello, M.; Ceelen, L.; Challis, C. D.; Chamberlain, B.; Chandra, R.; Chang, C. S.; Chankin, A.; Chapman, B.; Chauhan, P.; Chernyshova, M.; Chiariello, A.; Chira, G. -C.; Chmielewski, P.; Chomiczewska, A.; Chone, L.; Cieslik, J.; Ciraolo, G.; Ciric, D.; Citrin, J.; Ciupinski, L.; Clarkson, R.; Cleverly, M.; Coates, P.; Coccorese, V.; Coelho, R.; Coenen, J. W.; Coffey, I. H.; Colangeli, A.; Colas, L.; Collins, J.; Conroy, S.; Contre, C.; Conway, N. J.; Coombs, D.; Cooper, P.; Cooper, S.; Cordaro, L.; Corradino, C.; Corre, Y.; Corrigan, G.; Coster, D.; Craciunescu, T.; Cramp, S.; Craven, D.; Craven, R.; Croci, G.; Croft, D.; Crombe, K.; Cronin, T.; Cruz, N.; Cufar, A.; Cullen, A.; Dal Molin, A.; Dalley, S.; David, P.; Davies, A.; Davies, J.; Davies, S.; Davis, G.; Dawson, K.; Dawson, S.; Day, I.; De Tommasi, G.; Deane, J.; Dearing, M.; De Bock, M.; Decker, J.; Dejarnac, R.; Delabie, E.; de la Cal, E.; de la Luna, E.; Del Sarto, D.; Dempsey, A.; Deng, W.; Dennett, A.; Derks, G. L.; De Temmerman, G.; Devasagayam, F.; de Vries, P.; Devynck, P.; di Siena, A.; Dickinson, D.; Dickson, T.; Diez, M.; Dinca, P.; Dittmar, T.; Dittrich, L.; Dobrashian, J.; Dochnal, T.; Donne, A. J. H.; Dorland, W.; Dorling, S.; Dormido-Canto, S.; Dotse, R.; Douai, D.; Dowson, S.; Doyle, R.; Dreval, M.; Drews, P.; Drummond, G.; Duckworth, Ph.; Dudding, H. G.; Dumont, R.; Dumortier, P.; Dunai, D.; Dunatov, T.; Dunne, M.; Duran, I.; Durodie, F.; Dux, R.; Eade, T.; Eardley, E.; Edwards, J.; Eich, T.; Eksaeva, A.; El-Haroun, H.; Ellis, R. D.; Ellwood, G.; Elsmore, C.; Emery, S.; Ericsson, G.; Eriksson, B.; Eriksson, F.; Eriksson, J.; Eriksson, L. G.; Eriksson, L. G.; Ertmer, S.; Evans, G.; Evans, S.; Fable, E.; Fagan, D.; Faitsch, M.; Jimenez, D. Fajardo; Falessi, M.; Fanni, A.; Farmer, T.; Farquhar, I.; Faugeras, B.; Fazinic, S.; Fedorczak, N.; Felker, K.; Felton, R.; Fernandes, H.; Ferreira, D. R.; Ferreira, J.; Ferro, G.; Fessey, J.; Fevrier, O.; Ficker, O.; Field, A. R.; Figueiredo, A.; Figueiredo, J.; Fil, A.; Fil, N.; Finburg, P.; Fischer, U.; Fishpool, G.; Fittill, L.; Fitzgerald, M.; Flammini, D.; Flanagan, J.; Foley, S.; Fonnesu, N.; Fontana, M.; Fontdecaba, J. M.; Fortuna, L.; Fortuna-Zalesna, E.; Fortune, M.; Fowler, C.; Fox, P.; Franklin, O.; Fransson, E.; Frassinetti, L.; Fresa, R.; Frigione, D.; Fulop, T.; Furseman, M.; Gabriellini, S.; Gadariya, D.; Gadgil, S.; Gal, K.; Galeani, S.; Galkowski, A.; Gallart, D.; Gambrioli, M.; Gans, T.; Garcia, J.; Garcia-Munoz, M.; Garzotti, L.; Gaspar, J.; Gatto, R.; Gaudio, P.; Gear, D.; Gebhart, T.; Gee, S.; Gelfusa, M.; George, R.; Gerasimov, S. N.; Gerru, R.; Gervasini, G.; Gethins, M.; Ghani, Z.; Gherendi, M.; Gherghina, P. -I.; Ghezzi, F.; Giacomelli, L.; Gibson, C.; Gil, L.; Gilbert, M. R.; Gillgren, A.; Giovannozzi, E.; Giroud, C.; Giruzzi, G.; Goff, J.; Goloborodko, V.; Gomes, R.; Gomez, J. -F.; Goncalves, B.; Goniche, M.; Gonzalez-Martin, J.; Goodyear, A.; Gore, S.; Gorini, G.; Goerler, T.; Gotts, N.; Gow, E.; Graves, J. P.; Green, J.; Greuner, H.; Grigore, E.; Griph, F.; Gromelski, W.; Groth, M.; Grove, C.; Grove, R.; Gupta, N.; Hacquin, S.; Haegg, L.; Hakola, A.; Halitovs, M.; Hall, J.; Ham, C. J.; Hamed, M.; Hardman, M. R.; Haresawa, Y.; Harrer, G.; Harrison, J. R.; Harting, D.; Hatch, D. R.; Haupt, T.; Hawes, J.; Hawkes, N. C.; Hawkins, J.; Hazael, S.; Hearmon, J.; Heesterman, P.; Heinrich, P.; Held, M.; Helou, W.; Hemming, O.; Henderson, S. S.; Henriques, R.; Henriques, R. B.; Hepple, D.; Herfindal, J.; Hermon, G.; Hillesheim, J. C.; Hizanidis, K.; Hjalmarsson, A.; Ho, A.; Hobirk, J.; Hoenen, O.; Hogben, C.; Hollingsworth, A.; Hollis, S.; Hollmann, E.; Hoelzl, M.; Hook, M.; Hoppe, M.; Horacek, J.; Horsten, N.; Horsten, N.; Horton, A.; Horton, L. D.; Horvath, L.; Hotchin, S.; Hu, Z.; Huang, Z.; Hubenov, E.; Huber, A.; Huber, V.; Huddleston, T.; Huijsmans, G. T. A.; Husain, Y.; Huynh, P.; Hynes, A.; Iglesias, D.; Iliasova, M. V.; Imrisek, M.; Ingleby, J.; Innocente, P.; Ioannou-Sougleridis, V.; Isernia, N.; Ivanova-Stanik, I.; Ivings, E.; Jachmich, S.; Jackson, T.; Jacobsen, A. S.; Jacquet, P.; Jaerleblad, H.; Jaervinen, A.; Jaulmes, F.; Jayasekera, N.; Jenko, F.; Jepu, I.; Joffrin, E.; Johnson, T.; Johnston, J.; Jones, C.; Jones, E.; Jones, G.; Jones, L.; Jones, T. T. C.; Joyce, A.; Juvonen, M.; Kallenbach, A.; Kalnina, P.; Kalupin, D.; Kanth, P.; Kantor, A.; Kappatou, A.; Kardaun, O.; Karhunen, J.; Karsakos, E.; Kazakov, Ye. O.; Kazantzidis, V.; Keeling, D. L.; Kelly, W.; Kempenaars, M.; Kennedy, D.; Khan, K.; Khilkevich, E.; Kiefer, C.; Kim, H. -T.; Kim, J.; Kim, S. H.; King, D. B.; Kinna, D. J.; Kiptily, V. G.; Kirjasuo, A.; Kirov, K. K.; Kirschner, A.; Kiviniemi, T.; Kizane, G.; Klepper, C.; Klix, A.; Kneale, G.; Knight, M.; Knight, P.; Knights, R.; Knipe, S.; Knoche, U.; Knolker, M.; Kocan, M.; Koechl, F.; Kocsis, G.; Koenders, J. T. W.; Kolesnichenko, Y.; Kominis, Y.; Kong, M.; Kool, B.; Korovin, V.; Korsholm, S. B.; Kos, B.; Kos, D.; Koubiti, M.; Kovtun, Y.; Kowalska-Strzeciwilk, E.; Koziol, K.; Krasikov, Y.; Krasilnikov, A.; Krasilnikov, V.; Kresina, M.; Kreter, A.; Krieger, K.; Krivska, A.; Kruezi, U.; Ksiazek, I.; Kumpulainen, H.; Kurzan, B.; Kwak, S.; Kwon, O. J.; Labit, B.; Lacquaniti, M.; Lagoyannis, A.; Laguardia, L.; Laing, A.; Laksharam, V.; Lam, N.; Lambertz, H. T.; Lane, B.; Langley, M.; Lascas Neto, E.; Laszynska, E.; Lawson, K. D.; Lazaros, A.; Lazzaro, E.; Learoyd, G.; Lee, C.; Lee, K.; Leerink, S.; Leeson, T.; Lefebvre, X.; Leggate, H. J.; Lehmann, J.; Lehnen, M.; Leichtle, D.; Leipold, F.; Lengar, I.; Lennholm, M.; Leon Gutierrez, E.; Leppin, L. A.; Lerche, E.; Lescinskis, A.; Lesnoj, S.; Lewin, L.; Lewis, J.; Likonen, J.; Linsmeier, Ch.; Litaudon, X.; Litherland-Smith, E.; Liu, F.; Loarer, T.; Loarte, A.; Lobel, R.; Lomanowski, B.; Lomas, P. J.; Lombardo, J.; Lorenzini, R.; Loreti, S.; Loschiavo, V. P.; Loughlin, M.; Lowe, T.; Lowry, C.; Luce, T.; Lucock, R.; Di Cortemiglia, T. Luda; Lungaroni, M.; Lungu, C. P.; Lunt, T.; Lutsenko, V.; Lyons, B.; Macdonald, J.; Macusova, E.; Maeenpaeae, R.; Maggi, C. F.; Maier, H.; Mailloux, J.; Makarov, S.; Manas, P.; Manning, A.; Mantica, P.; Mantsinen, M. J.; Manyer, J.; Manzanares, A.; Maquet, Ph.; Maraschek, M.; Marceca, G.; Marcer, G.; Marchetto, C.; Marchuk, O.; Mariani, A.; Mariano, G.; Marin, M.; Roldan, A. Marin; Marinelli, M.; Markovic, T.; Marot, L.; Marren, C.; Marsden, S.; Marsen, S.; Marsh, J.; Marshall, R.; Martellucci, L.; Martin, A. J.; Martin, C.; Martone, R.; Maruyama, S.; Maslov, M.; Mattei, M.; Matthews, G. F.; Matveev, D.; Matveeva, E.; Mauriya, A.; Maviglia, F.; Mayer, M.; Mayoral, M. -L.; Mazzi, S.; Mazzi, S.; Mazzotta, C.; McAdams, R.; McCarthy, P. J.; McCullen, P.; McDermott, R.; McDonald, D. C.; McGuckin, D.; McKay, V.; McNamee, L.; McShee, A.; Mederick, D.; Medland, M.; Medley, S.; Meghani, K.; Meigs, A. G.; Meitner, S.; Menmuir, S.; Mergia, K.; Mianowski, S.; Middleton, P.; Mietelski, J.; Mikszuta-Michalik, K.; Milanesio, D.; Milani, E.; Militello-Asp, E.; Militello, F.; Milnes, J.; Milocco, A.; Minucci, S.; Miron, I.; Mitchell, J.; Mlynar, J.; Mlynar, J.; Moiseenko, V.; Monaghan, P.; Monakhov, I.; Montisci, A.; Moon, S.; Mooney, R.; Moradi, S.; Morales, R. B.; Morgan, L.; Moro, F.; Morris, J.; Mrowetz, T.; Msero, L.; Munot, S.; Munoz-Perez, A.; Muraglia, M.; Murari, A.; Muraro, A.; N'Konga, B.; Na, Y. S.; Nabais, F.; Naish, R.; Napoli, F.; Nardon, E.; Naulin, V.; Nave, M. F. F.; Neu, R.; Ng, S.; Nicassio, M.; Nicolai, D.; Nielsen, A. H.; Nielsen, S. K.; Nina, D.; Noble, C.; Nobs, C. R.; Nocente, M.; Nordman, H.; Nowak, S.; Nystroem, H.; O'Callaghan, J.; O'Mullane, M.; O'Neill, C.; Olde, C.; Oliver, H. J. C.; Olney, R.; Ongena, J.; Orsitto, G. P.; Osipov, A.; Otin, R.; Pace, N.; Packer, L. W.; Pajuste, E.; Palade, D.; Palgrave, J.; Pan, O.; Panadero, N.; Pandya, T.; Panontin, E.; Papadopoulos, A.; Papadopoulos, G.; Papp, G.; Parail, V. V.; Parsloe, A.; Paschalidis, K.; Passeri, M.; Patel, A.; Pau, A.; Pautasso, G.; Pavlichenko, R.; Pavone, A.; Pawelec, E.; Paz-Soldan, C.; Peacock, A.; Pearce, M.; Pearson, I. J.; Peluso, E.; Penot, C.; Pepperell, K.; Perdas, A.; Pereira, T.; Cippo, E. Perelli; von Thun, C. Perez; Perry, D.; Petersson, P.; Petravich, G.; Petrella, N.; Peyman, M.; Pigatto, L.; Pillon, M.; Pinches, S.; Pintsuk, G.; Piron, C.; Pironti, A.; Pisano, F.; Pitts, R.; Planck, U.; Platt, N.; Plyusnin, V.; Podesta, M.; Pokol, G.; Poli, F. M.; Pompilian, O. G.; Poradzinski, M.; Porkolab, M.; Porosnicu, C.; Poulipoulis, G.; Poulsen, A. S.; Predebon, I.; Previti, A.; Primetzhofer, D.; Provatas, G.; Pucella, G.; Puglia, P.; Purahoo, K.; Putignano, O.; Puetterich, T.; Quercia, A.; Radulescu, G.; Radulovic, V.; Ragona, R.; Rainford, M.; Raj, P.; Rasinski, M.; Rasmussen, D.; Rasmussen, J.; Rasmussen, J. J.; Raso, A.; Ratta, G.; Ratynskaia, S.; Rayaprolu, R.; Rebai, M.; Redl, A.; Rees, D.; Refy, D.; Reichle, R.; Reimerdes, H.; Reman, B. C. G.; Reux, C.; Reynolds, S.; Rigamonti, D.; Righi, E.; Rimini, F. G.; Risner, J.; Rivero-Rodriguez, J. F.; Roach, C. M.; Roberts, J.; Robins, R.; Robinson, S.; Robson, D.; Rode, S.; Rodrigues, P.; Rodriguez-Fernandez, P.; Romanelli, S.; Romazanov, J.; Rose, E.; Rose-Innes, C.; Rossi, R.; Rowe, S.; Rowlands, D.; Rowley, C.; Rubel, M.; Rubinacci, G.; Rubino, G.; Rud, M.; Ruiz, J. Ruiz; Ryter, F.; Saarelma, S.; Sahlberg, A.; Salewski, M.; Salmi, A.; Salmon, R.; Salzedas, F.; Sanchez, F.; Sanders, I.; Sandiford, D.; Sanni, F.; Sauter, O.; Sauvan, P.; Schettini, G.; Shevelev, A.; Schekochihin, A. A.; Schmid, K.; Schmidt, B. S.; Schmuck, S.; Schneider, M.; Schneider, P. A.; Schoonheere, N.; Schramm, R.; Scoon, D.; Scully, S.; Segato, M.; Seidl, J.; Senni, L.; Seo, J.; Sergienko, G.; Sertoli, M.; Sharapov, S. E.; Sharma, R.; Shaw, A.; Shaw, R.; Sheikh, H.; Sheikh, U.; Shi, N.; Shigin, P.; Shiraki, D.; Sias, G.; Siccinio, M.; Sieglin, B.; Silburn, S. A.; Silva, A.; Silva, C.; Silva, J.; Silvagni, D.; Simfukwe, D.; Simpson, J.; Siren, P.; Sirinelli, A.; Sjostrand, H.; Skinner, N.; Slater, J.; Smart, T.; Smirnov, R. D.; Smith, N.; Smith, P.; Smith, T.; Snell, J.; Snoj, L.; Solano, E. R.; Solokha, V.; Sommariva, C.; Soni, K.; Sos, M.; Sousa, J.; Sozzi, C.; Spelzini, T.; Spineanu, F.; Spolladore, L.; Spong, D.; Srinivasan, C.; Staebler, G.; Stagni, A.; Stamatelatos, I.; Stamp, M. F.; Stancar, Z.; Staniec, P. A.; Stankunas, G.; Stead, M.; Stein-Lubrano, B.; Stephen, A.; Stephens, J.; Stevenson, P.; Steventon, C.; Stojanov, M.; St-Onge, D. A.; Strand, P.; Strikwerda, S.; Stuart, C. I.; Sturgeon, S.; Sun, H. J.; Surendran, S.; Suttrop, W.; Svensson, J.; Svoboda, J.; Sweeney, R.; Szepesi, G.; Szoke, M.; Tadic, T.; Tal, B.; Tala, T.; Tamain, P.; Tanaka, K.; Tang, W.; Tardini, G.; Tardocchi, M.; Taylor, D.; Teimane, A. S.; Telesca, G.; Teplukhina, A.; Terra, A.; Terranova, D.; Terranova, N.; Testa, D.; Thomas, B.; Thompson, V. K.; Thorman, A.; Thrysoe, A. S.; Tierens, W.; Tinguely, R. A.; Tipton, A.; Todd, H.; Tomes, M.; Tookey, A.; Tsavalas, P.; Tskhakaya, D.; Turica, L. -P.; Turner, A.; Turner, I.; Turner, M.; Turner, M. M.; Tvalashvili, G.; Tykhyy, A.; Tyrrell, S.; Uccello, A.; Udintsev, V.; Vadgama, A.; Valcarcel, D. F.; Valentini, A.; Valisa, M.; Vallar, M.; Valovic, M.; Van Berkel, M.; van de Plassche, K. L.; van Rossem, M.; Van Eester, D.; Varela, J.; Varje, J.; Vasilopoulou, T.; Vayakis, G.; Vecsei, M.; Vega, J.; Veis, M.; Veis, P.; Ventre, S.; Veranda, M.; Verdoolaege, G.; Verona, C.; Rinati, G. Verona; Veshchev, E.; Vianello, N.; Viezzer, E.; Vignitchouk, L.; Vila, R.; Villari, R.; Villone, F.; Vincenzi, P.; Vitins, A.; Vizvary, Z.; Vlad, M.; Voldiner, I.; Von Toussaint, U.; Vondracek, P.; Wakeling, B.; Walker, M.; Walker, R.; Walsh, M.; Walton, R.; Wang, E.; Warren, F.; Warren, R.; Waterhouse, J.; Watts, C.; Webster, T.; Weiland, M.; Weisen, H.; Weiszflog, M.; Wendler, N.; West, A.; Wheatley, M.; Whetham, S.; Whitehead, A.; Whittaker, D.; Widdowson, A.; Wiesen, S.; Willensdorfer, M.; Williams, J.; Wilson, I.; Wilson, T.; Wischmeier, M.; Withycombe, A.; Witts, D.; Wojcik-Gargula, A.; Wolfrum, E.; Wood, R.; Woodley, R.; Worrall, R.; Wyss, I.; Xu, T.; Yadykin, D.; Yakovenko, Y.; Yang, Y.; Yanovskiy, V.; Yi, R.; Young, I.; Young, R.; Zaar, B.; Zabolockis, R. J.; Zakharov, L.; Zanca, P.; Zarins, A.; Fernandez, D. Zarzoso; Zastrow, K. -D.; Zayachuk, Y.; Zerbini, M.; Zhang, W.; Zimmermann, B.; Zlobinski, M.; Zocco, A.; Zotta, V. K.; Zuin, M.; Zwingmann, W.; Zychor, I. (2025) 3D MHD modelling of plasmoid drift following massive material injection in a tokamak. Nuclear Fusion, 65 (1). ISSN 0029-5515

PDF - Published Version - article Available under License Creative Commons Attribution. Download (3MB)

Abstract

Mechanisms of plasmoid drift following massive material injection are studied via 3D non-linear MHD modelling with the JOREK code, using a transient neutral source deposited at the low field side midplane of a JET H-mode plasma to clarify basic processes and compare with existing theories. The simulations confirm the important role of the propagation of shear Alfvén wave (SAW) packets from both ends of the plasmoid (‘SAW braking’) and the development of external resistive currents along magnetic field lines (‘Pégourié braking’) in limiting charge separation and thus the plasmoid drift, where E and B are the electric and magnetic fields, respectively. The drift velocity is found to be limited by the SAW braking on the few microseconds timescale for cases with relatively small source amplitude while the Pégourié braking acting on a longer timescale is shown to set in earlier with larger toroidal extent of the source, both in good agreement with existing theories. The simulations also identify the key role of the size of the flow region on plasmoid drift and show that the saturated velocity caused by dominant SAW braking agrees well with theory when considering an effective pressure within the flow region. The existence of SAWs in the simulations is demonstrated and the 3D picture of plasmoid drift is discussed.

Item Type:	Article
Uncontrolled Keywords:	massive material injection; plasmoid drift; disruption; MHD modelling; JOREK
Subjects:	NATURAL SCIENCES NATURAL SCIENCES > Physics
Divisions:	Division of Experimental Physics
Depositing User:	Iva Božičević Mihalić
Date Deposited:	26 Nov 2025 14:17
URI:	http://fulir.irb.hr/id/eprint/10245
DOI:	10.1088/1741-4326/ad96ca

Actions (login required)

View Item