The control of plasma-radiation-enhanced neoclassical tearing modes (NTMs) by electron cyclotron current drive (ECCD) in tokamak plasmas is numerically investigated based on a set of reduced magnetohydrodynamics equations. It is found that the plasma radiation can effectively enhance the instability of NTMs through accelerating the growth of the magnetic island and make the NTMs difficult to be controlled by ECCD, in comparison with the case without plasma radiation. The plasma radiation can reduce the pressure and increase the perturbed bootstrap current, leading to the increase of the magnetic island width and growth rate. During the ECCD control, the evolution of magnetic island width experiences a resurging growth after the inclusion of plasma radiation, leading to the occurrence of phase reversal of the magnetic island. The radiation-enhanced effect can be more evident under large bootstrap current than that under low bootstrap current, making the island more susceptible to the resurging growth during the ECCD control. Unexpectedly, small radial misalignment of ECCD during NTMs control display an enhanced suppressing effect, which is analyzed in detail. Numerical results show that the nonlinear control of radiation-enhanced NTMs poses significant challenges in comparison with the cases without plasma radiation. And the enhancement effect via plasma radiation exhibits a progressively trend over temporal evolution. Consequently, preemptive activation of ECCD systems coupled with elevated input power levels is recommended to effectively suppress plasma-radiation-enhanced NTMs in experimental configurations.
トカマクプラズマにおける電子サイクロトロン電流駆動（ECCD）によるプラズマ放射強化新古典テアリングモード（NTMs）の制御を、簡約化磁気流体力学方程式のセットに基づいて数値的に調べた。プラズマ放射が磁気アイランドの成長を加速させることを通じてNTMsの不安定性を効果的に増強し、プラズマ放射がない場合と比較して、ECCDによるNTMsの制御を困難にすることが見いだされた。プラズマ放射は圧力を減少させ、摂動ブートストラップ電流を増加させ、その結果、磁気アイランドの幅と成長率の増加をもたらす。ECCD制御中、プラズマ放射の導入後、磁気アイランド幅の時間発展は再増殖的な成長を経験し、磁気アイランドの位相反転の発生を引き起こす。放射強化効果は、低いブートストラップ電流下よりも大きいブートストラップ電流下でより顕著であり、ECCD制御中に磁気アイランドが再増殖的成長を受けやすくする。予想に反して、NTMs制御中のECCDの小さな半径方向のずれは増強された抑制効果を示し、これを詳細に解析した。数値結果は、プラズマ放射がない場合と比較して、放射強化NTMsの非線形制御が重大な課題を提起することを示している。そして、プラズマ放射による増強効果は時間発展に伴って進行性の傾向を示す。したがって、実験構成においてプラズマ放射強化NTMsを効果的に抑制するために、高い入力電力レベルと組み合わせたECCDシステムの先制的な作動が推奨される。