Studies of MHD behaviour in JT-60U

JT-60UにおけるMHD挙動の研究

小関 隆久; JT-60チーム

Ozeki, Takahisa; JT-60 Team

先進トカマクプラズマは、高による大きなブートストラップ電流と矛盾しない凹状電流分布及び良い閉じ込め特性を有している。凹状電流分布の極端な場合において、プラズマ中心付近の電流が殆どない電流ホールが、JT-60で初めて観測された。電流ホールは、数秒間のブートストラップ電流の安定な維持により形成された。電流ホール領域では、密度,温度などの勾配がなく、大域的MHDモードも観測されていない。本論文では、電流ホールにおける、MHD平衡,安定性,高エネルギー粒子挙動などの物理機構について述べ、定常核融合炉への展望を議論する。

Plasmas of an advanced tokamak have a hollow current profile and a good confinement character, consistent with the large bootstrap current induced by a high beta. In an extreme situation of the hollow current profile, it was found for the first time in JT-60U that there is no plasma current in the central region, called Current Hole. The current hole formed by the growth of the bootstrap current exists stably for several seconds. In the region of the current hole, there is almost no gradient of the density, temperature and the toroidal rotation velocity, and no global MHD instability is obtained. In this paper, physics related to the current hole, i.e., possible equilibrium, instability and phenomena of energetic particles, are reviewed, and a prospect for steady-state fusion plasmas is discussed.