Alfvén instabilities excited by energetic ions are used as a means to reduce the central magnetic shear in a tokamak via redistribution of energetic ions. When the central magnetic shear is low enough, ballooning modes become stable for any plasma pressure gradient and an internal transport barrier (ITB) with a steep pressure gradient can exist. This mechanism can sustain a steady-state ITB as demonstrated by experimental data from the DIII-D tokamak. It can also produce a shear in toroidal and poloidal plasma rotation. Possible application of this technique to use the energetic α particles for improvement of burning plasma performance is discussed.
高エネルギーイオンによって励起されたAlfvén不安定性は、高エネルギーイオンの再分布を介してトカマク内の中心磁気シアを低減する手段として用いられる。中心磁気シアが十分に低い場合、バルーニングモードは任意のプラズマ圧力勾配に対して安定となり、急峻な圧力勾配を伴う内部輸送障壁（ITB）が存在し得る。このメカニズムは、DIII-Dトカマクの実験データによって実証されたように、定常状態のITBを維持することができる。また、トロイダル方向およびポロイダル方向のプラズマ回転にシアを生じさせることも可能である。燃焼プラズマ性能向上のために高エネルギーα粒子を利用するこの手法の適用可能性について議論する。