A reduced 1D, local, critical-gradient model of energetic particle (EP) transport by Alfvén eigenmodes (AEs)—the TGLF-EP+Alpha model—is applied to a much-studied ITER base case and variations with lower plasma current and lower current penetration. The TGLF-EP+Alpha model is a highly reduced and computationally inexpensive model of EP transport. Such a reduced critical-gradient model, while inapplicable to transport driven by strongly nonlinear or non-local abrupt events, is a valuable tool for scoping studies needed in scenario optimization for ITER and beyond. It relies on the assumption of critical-gradient AE transport with the critical EP density gradient determined by linear AE stability calculations in the TGLF gyro-Landau fluid code automated with the parallel-processed TGLF-EP wrapper. EP transport is treated with simultaneous drive of AEs by fusion-born alpha particles and fast ions born from a MeV neutral beam injection heating. The effect of simultaneous drive creates about 50% increased particle transport in both EP channels. High magnetic safety factor and low shear are generally destabilizing to AEs, but low shear tends to be more important. A tailored q-profile, steady-state-relevant scenario can reduce AE-induced EP redistribution by more than 25% over the ITER base case despite having half the total current.
低減された1次元局所臨界勾配モデルによる高エネルギー粒子（EP）輸送の記述——TGLF-EP+Alphaモデル——を、広く研究されているITERベースケースおよびより低いプラズマ電流・より低い電流浸透を有する変形ケースに適用した。TGLF-EP+Alphaモデルは、高度に低減された計算コストの低いEP輸送モデルである。このような低減された臨界勾配モデルは、強非線形または非局所的な突発事象による輸送には適用できないものの、ITERおよびそれ以降のシナリオ最適化に必要なスコーピング研究において有用なツールである。本モデルは、臨界勾配型AE輸送の仮定に基づいており、臨界EP密度勾配は、並列処理されたTGLF-EPラッパーによって自動化されたTGLFジャイロ・ランダウ流体コードによる線形AE安定性計算によって決定される。EP輸送は、核融合生成アルファ粒子とMeV中性粒子ビーム入射によって生成された高速イオンの両方によるAEの同時励起を考慮して扱われる。同時励起の効果により、両方のEPチャネルにおいて粒子輸送が約50%増加する。高い磁気安全係数と低い磁気剪切は一般にAEを不安定化するが、低い磁気剪切の方がより重要となる傾向がある。調整されたqプロファイルを有する定常状態適合シナリオは、総電流が半分であるにもかかわらず、ITERベースケースと比較してAE誘起EP再分布を25%以上低減できる。