MHD stability limits of tokamak plasmas obeying neoclassical Ohms law,and radiative thermal instabilities in tokamaks

徳田 伸二; 栗田 源一; 安積 正史; 岸本 泰明; 中村 幸治; 小関 隆久; 竹田 辰興; 滝塚 知典; 谷 啓二; 常松 俊秀; et al.

Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research 1990, Vol.2, p.219 - 229, 1991/00

新古典オーム則に従うトカマクプラズマがオーム電流で閉込められている場合、核融合炉で要請される急峻な温度分布を仮定すると、プラズマ中心の安全係数qが1以下になってポロイダル・モード数n=1のMHD不安定がおこる。そのため、非誘導電流を使って電流分布を制御しqを1以上に保つことが必要である。ITERのプラズマパラメータに対して必要な非誘導電流の大きさと分布を求め到達可能なベータ値も求めた。急峻な分布から平坦な分布までにわたって電流分布を制御するには全電流の30%の非誘導電流が必要である。また、制御の間、電流分布は変化するが、それに対してMHD安定性を確保するためには、磁気井戸が存在することが必要である。電流分布の最適化によりMHDベータ限界として、トロヨン係数q=2.2が可能である。