Alfvénic instabilities (AEs) are well known to cause enhanced transport of energetic particles (EPs) in fusion devices. Most studies until now have focused on characterizing and understanding AE stability in single-species plasmas heated by neutral beams (NB), where deuterium is typically used as both main plasma species and NB fuel. As the fusion community moves toward fusion reactors that target burning plasma conditions, such as ITER, the single-species picture breaks down. Burning plasmas, which will use a mix of deuterium and tritium (DT) as main fuel, also feature the presence of several supra-thermal fusion products such as alpha particles, protons, helium isotopes and high-energy tritium ions. This work presents the extension of the EP transport kick model implemented in the TRANSP time-dependent tokamak transport code to study the combined effect of multiple EP species on AE stability and, in turn, the response of different EP species to plasma instabilities in terms of their redistribution and losses. Further validation of the enhanced model is planned based on experimental results expected from the JET DT campaign scheduled for 2021, in preparation for ITER plasmas and beyond.
アルフヴェン不安定性（AE）は、核融合装置において高エネルギー粒子（EP）の輸送を増強させることでよく知られている。これまでの研究の大半は、中性粒子ビーム（NB）によって加熱される単一種プラズマにおけるAE安定性の特性評価と理解に焦点を当てており、そこでは重水素が主プラズマ種およびNB燃料の両方として典型的に使用されている。核融合コミュニティがITERのような燃焼プラズマ条件を目標とする核融合炉へと移行するにつれて、単一種の描像は崩壊する。重水素とトリチウムの混合（DT）を主燃料として使用する燃焼プラズマは、アルファ粒子、陽子、ヘリウム同位体、高エネルギー・トリチウムイオンなどの複数の超熱核融合生成物の存在も特徴とする。本研究は、時間依存トカマク輸送コードであるTRANSPに実装されたEP輸送キックモデルの拡張を提示し、AE安定性に対する複数のEP種の複合効果を研究し、その結果として、異なるEP種の再分布と損失の観点からプラズマ不安定性に対する応答を研究するものである。拡張されたモデルのさらなる検証は、ITERプラズマおよびその先に備えて、2021年に予定されているJET DTキャンペーンから期待される実験結果に基づいて計画されている。