Alpha particle loss due to the toroidal field ripple is significantly enhanced in reversed shear plasmas, especially in a high-q regime. To ensure a tolerable heat load on the wall due to the loss of alpha particle in reversed shear discharges with various q profiles, ferritic steel (FS) inserts are considered as a countermeasure for reducing the ripple amplitude at a low cost. With this being the situation, an assessment of ripple loss for various conditions in ITER is an important study that should to be conducted in the International Tokamak Physics Activities. This paper describes an assessment result, indicating that FS inserts lead to a dramatic reduction of ripple loss. When the arrangement of the FS inserts is optimized, the resulting alpha particle loss is anticipated to be reduced by an order of magnitude or more, and the power loss fraction is as low as 1% even for a reversed shear plasma with a relatively high qmin of 3.
トロイダル磁場リップルによるアルファ粒子損失は、逆シアプラズマにおいて、特に高q領域で顕著に増大する。様々なq分布を有する逆シア放電において、アルファ粒子損失による壁への熱負荷を許容可能な範囲に抑えるため、フェライト鋼(FS)インサートが低コストでリップル振幅を低減する対策として検討されている。このような状況を踏まえ、ITERにおける様々な条件下でのリップル損失の評価は、国際トカマク物理活動において実施されるべき重要な研究である。本論文は評価結果を述べたものであり、FSインサートがリップル損失を劇的に低減することを示している。FSインサートの配置を最適化した場合、比較的高いqmin=3を有する逆シアプラズマであっても、アルファ粒子損失は一桁以上低減されると予想され、電力損失割合はわずか1%程度となる。