Helium, as the ash of burning D-T plasma, is an unavoidable impurity component necessarily present already in near future tokamak experiments with significant alpha particle heating. Its efficient removal from the burning zone of a D-T fusion reactor plays a key role in the path towards achievement of economic fusion power production. A survey is given of the issues related to this question. Since there is as yet no experimental experience with thermonuclear plasmas significantly heated by fusion products, the review is based on results from simulation experiments of helium injection into hydrogen or deuterium tokamak plasmas, and from numerical transport code work. Both kinds of results are discussed with reference to handy ignition criteria obtained for steady D-T burning, which have been reformulated in terms relevant for the ash removal problem.
ヘリウムは、D-Tプラズマの燃焼生成物(灰)として、有意なアルファ粒子加熱を伴う近い将来のトカマク実験において、必然的に存在する不純物成分である。D-T核融合炉の燃焼領域からヘリウムを効率的に除去することは、経済的な核融合発電の実現に向けた道筋において重要な役割を果たす。本稿では、この問題に関連する諸課題について概説する。核融合生成物によって有意に加熱された熱核プラズマに関する実験的知見は未だ得られていないため、本レビューは、水素または重水素トカマクプラズマへのヘリウム注入シミュレーション実験の結果と、数値輸送コードによる計算結果に基づいている。これらの結果は、定常D-T燃焼に対する簡便な点火条件を、灰除去問題に関連する形で再定式化したものと関連づけて考察される。