This thesis addresses the critical issue of runaway electron mitigation in tokamak reactors, focusing specifically on the post-disruption phase. The research is situated within the broader topic of magnetic confinement fusion, with a particular emphasis on enhancing the safety and feasibility of future fusion reactors such as ITER. The problem explored in this thesis is the challenge of reducing the electron temperature to sufficiently low levels to facilitate the benign termination scheme, a method aimed at dissipating runaway electron beams in a controlled manner to prevent damage to the reactor. This issue is significant because runaway electrons, if not properly managed, can cause severe damage to the reactor, threatening the viability of fusion as a sustainable energy source. To address this problem, a numerical model was developed to solve the coupled particle and power balance equations in a steady-state post- disruption plasma. The model examines the effects of particle injection, including variations in the densities of injected particles and runaway electron densities. The approach combined the bisection method for initial temperature estimation with the Newton method for solving the system of non-linear equations. The results showed that increasing neutral pressure effectively lowers the electron temperature, as it enhances recombination and neutral transport. Additionally, variations in neon density have a negligible effect for medium to higher neutral pressures, but are significant for lower neutral pressures. Runaway electron density was found to be significantly impacting the temperature at which balance is achieved post-disruption. These findings offer a detailed understanding of the factors influencing electron temperature in post-disruption plasmas.

Denna examensrapport tar upp den kritiska frågan om reducering av skenande elektroner i tokamak-reaktorer, främst inom skedet efter störningar. Forskningen är en del av det större området inom magnetiskt innesluten fusion, där särskilt fokus ligger på att förbättra säkerheten och genomförbarhet av framtida fusionsreaktorer så som ITER. Problemet som utforskas i detta arbete handlar om utmaningen att reducera elektrontemperaturen till tillräckligt låga nivåer för att utnyttja så kallad gynnsam avslutningsprocess; En metod för att på ett kontrollerat sätt skingra strålar av skenande elektroner och då förhindra reaktorskador. Denna fråga är viktig eftersom skenande elektroner kan skada reaktorn alvarligt om det inte hanteras på rätt sätt, vilket hotar fusionskraften som en hållbar energikälla. För att ta itu med detta problem har en numerisk modell tagits fram för att lösa kopplade balansekvationer för effekt och partiklar i ett plasma i stabilt tillstånd efter en störning. Modellen analyserar effekten av partikelinjektion, inkluderande skillnader i densiteten av införda partiklar och hos skenande elektroner. Detta går till genom att kombinera bisektionsmetoden för estimerad ursprungstemperatur med Newton-metoden för att lösa systemet av ickelinjära av ekvationer. Resultatet visade att ett ökat neutralt tryck effektivt reducerade elektron- temperatur, då det ökar rekombination och transport av neutraler. Dessutom har variationer i neon-densitet en försumbar påverkan vid medelhöga till höga neutraltryck men blir påtagliga för lägre neutraltryck. Densiteten hos skenande elektroner visade sig påtagligt påverka temperaturen då stabilt tillstånd efter en störning uppnås. Dessa resultat ger en detaljerad förståelse över de faktorer som influerar elektrontemperaturen efter störningar i plasmor