A first attempt to observe a nuclear-elastic-scattering (NES) effect caused by energetic protons on deuteron slowing-down behaviour was made on the Large Helical Device located at the National Institute for Fusion Science. The NES effect on the slowing-down of fast ions can influence the confinement of fast ions, ion heating, fusion reaction rate coefficient, etc. An intense hydrogen beam was injected into a deuterium plasma to create a knock-on tail, i.e. a non-Maxwellian energetic component in the deuteron velocity distribution function. We conducted two types of experiment: (1) observation of the slowing-down of the knock-on tail and (2) observation of the NES effect on the slowing-down time of fast ions. The phenomena are discussed in terms of the difference in the decay process of the D(d,n)3He neutron generation rate after neutral beam heating is terminated between the cases when the knock-on effect is influential and not influential, and also from the difference in the neutron decay times. The results of a series of experiments indicate that the NES effect caused by energetic protons can have an impact on the slowing-down of fast deuterons.
大型ヘリカル装置（国立核融合科学研究所）において、高エネルギープロトンが重陽子の減速挙動に及ぼす核弾性散乱（NES）効果の初めての観測を試みた。高速イオンの減速に対するNES効果は、高速イオンの閉じ込め、イオン加熱、核融合反応率係数などに影響を及ぼし得る。重陽子速度分布関数における非マクスウェル型の高エネルギー成分であるノックオンテールを生成するため、強力な水素ビームを重陽子プラズマに入射した。本研究では、（1）ノックオンテールの減速の観測、および（2）高速イオンの減速時間に対するNES効果の観測という2種類の実験を行った。これらの現象は、中性粒子ビーム加熱終了後におけるD(d,n)3He中性子生成率の減衰過程の差異、および中性子減衰時間の差異に基づいて考察した。一連の実験結果は、高エネルギープロトンによるNES効果が高速重陽子の減速に影響を及ぼし得ることを示している。