The confinement degradation and transport of energetic ions due to Alfvén eigenmodes (AEs) destabilized by negative-ion-based neutral beam injection are quantitatively evaluated for the first time. AEs were observed in JT-60U weak shear plasmas with frequencies sweeping up to 30–50 kHz on a time scale of a few hundred milliseconds as the safety factor at the plasma centre, q(0), decreases from 1.75 to 1.5. Then as q(0) decreases from 1.5 to 1.25 in about 600 ms, the AE frequencies are saturated and the AEs are identified as the TAEs. The measured total neutron emission rate (Sn) in the presence of these AEs is compared with that predicted by classical theory. As a result, the confinement degradation of energetic ions is confirmed and the reduction rate in Sn is largest when AEs are destabilized and are located at the large fast ion pressure gradient region in the plasma core. In order to investigate the energetic ion transport due to these AEs, line-integrated neutron emission profiles measured with a large neutron collimator array are compared with the classical confinement calculations. It is found that energetic ions are transported from the plasma core region to the outer region due to these AEs. Furthermore, changes in the energy distribution of charge exchange energetic neutral particle fluxes suggest that the radial energetic ion transport is due to the resonance interaction between the energetic ions and the AEs.
負イオン源中性粒子ビーム入射によって不安定化されたアルヴェン固有モード（AE）による高エネルギーイオンの閉じ込め劣化と輸送を、初めて定量的に評価した。AEはJT-60Uの弱磁気シアプラズマにおいて、プラズマ中心の安全係数q(0)が1.75から1.5へ減少するにつれて、周波数が数100ミリ秒の時間スケールで30–50 kHzまで上昇しながら観測された。その後、q(0)が約600 msで1.5から1.25へ減少するにつれて、AE周波数は飽和し、AEはTAEであると同定された。これらのAEの存在下で測定された全中性子放出率（Sn）は、古典理論によって予測される値と比較された。その結果、高エネルギーイオンの閉じ込め劣化が確認され、Snの減少率は、AEが不安定化され、かつプラズマ中心部の大きな高速イオン圧力勾配領域に位置する場合に最大となることが示された。これらのAEによる高エネルギーイオン輸送を調べるため、大型中性子コリメータアレイで測定された線積分中性子放出分布を古典閉じ込め計算と比較した。その結果、これらのAEによって高エネルギーイオンがプラズマ中心領域から外側領域へ輸送されることが見出された。さらに、荷電交換高エネルギー中性粒子束のエネルギー分布の変化は、動径方向の高エネルギーイオン輸送が高エネルギーイオンとAEとの共鳴相互作用によるものであることを示唆している。