An analytical approach is developed for assessing the confinement of fusion alpha particles born in the plasma core of a tokamak reactor with a toroidal current hole (CH). Confinement criteria determining the minimum plasma current requirements with respect to the alpha particle energy are derived. It is shown that the enhancement of first orbit alpha losses induced by a CH of a radius r* can be recompensed by an increase of the total plasma current by the factor , where a is the minor plasma radius. Numerical modelling of alpha losses in an equilibrium magnetic configuration reconstructed for a high-performance JET CH plasma validates the analytical results.
トカマク炉のトロイダル電流ホール(CH)を有するプラズマ中心部で生成されるアルファ粒子の閉じ込めを評価するための解析的アプローチを開発する。アルファ粒子エネルギーに関する最小プラズマ電流要件を決定する閉じ込め条件を導出する。半径r*のCHによって誘起される第一軌道アルファ粒子損失の増大は、全プラズマ電流を係数だけ増加させることで補償できることを示す。ここで、aはプラズマ小半径である。高性能JET CHプラズマに対して再構成された平衡磁気配位におけるアルファ粒子損失の数値モデリングにより、解析的結果を検証する。