The influence of the Hall effect on the nonlinear evolution of the m/n = 1/1 resistive-kink mode is numerically investigated by the three-dimensional toroidal Hall-MHD code CLT. It is found that the Hall effect can lead to the explosive growth of the resistive-kink mode at the nonlinear stage. The explosive nonlinear growth of the resistive-kink mode mainly results from the structural transition of the current sheet in the Hall-MHD simulations. At the nonlinear stage, the geometry of the current sheet turns into X-type from Y-type, resulting in the significant acceleration of the reconnection process. The fast reconnection induced by the Hall effect may explain the fast crash observed in large tokamaks. We also found that there exists a critical value of the ion inertial length that is resulted from the acceleration of magnetic reconnection due to the decoupling motions of ions and electrons and the suppression effect by the electron diamagnetic rotation in the Hall MHD. The critical value of decreases with increasing thermal conductivity When exceeds a critical value, the peak growth rate decreases with increasing
ホール効果がm/n = 1/1抵抗性キンクモードの非線形発展に及ぼす影響を、3次元トロイダルホールMHDコードCLTを用いて数値的に調べた。ホール効果が非線形段階における抵抗性キンクモードの爆発的成長をもたらす可能性があることが見出された。抵抗性キンクモードの爆発的な非線形成長は、ホールMHDシミュレーションにおける電流シートの構造遷移に主に起因する。非線形段階において、電流シートの形状はY型からX型へと変化し、その結果、磁気リコネクション過程が大幅に加速される。ホール効果によって誘起される高速リコネクションは、大型トカマクで観測される高速クラッシュを説明できる可能性がある。また、イオンと電子の非結合運動による磁気リコネクションの加速と、電子反磁性回転による抑制効果の結果として、イオン慣性長には臨界値が存在することも見出された。臨界値は熱伝導度の増加とともに減少する。臨界値を超えると、最大成長率は増加する熱伝導度とともに減少する。