The effect of toroidal rotation on the ideal magnetohydrodynamic stability of the internal kink, or quasi-interchange, mode in tokamak plasmas with the safety factor, q, close to unity within a wide region in the plasma core is analysed. For equilibria with a large aspect ratio and circular cross section it is shown that rigid, toroidal rotation stabilizes the quasi-interchange mode if the rotation frequency, Ω, exceeds a critical frequency, Ωcrit, and a simple expression for Ωcrit is derived. Unless the plasma pressure and the radial extent of the low-shear region are both rather large, rotation frequencies of the order of a few per cent of the Alfvén frequency are found to be sufficient to stabilize the quasi-interchange mode. The stabilization is caused by the nonuniform plasma density and the associated Brunt–Väisälä (BV) frequency created by the centrifugal force. When Ω exceeds Ωcrit, the quasi-interchange instability transforms into a stable oscillation with a frequency close to the lowest BV-frequency in the low-shear region of the plasma.
トカマクプラズマにおける内部キンクモード、すなわち準交換モードの理想磁気流体力学安定性に対するトロイダル回転の影響を、プラズマコア内の広い領域にわたって安全係数qが1に近い場合について解析する。アスペクト比が大きく、断面が円形の平衡配位に対して、剛体トロイダル回転は、回転周波数Ωが臨界周波数Ωcritを超える場合に準交換モードを安定化し、Ωcritに対する簡潔な式を導出する。プラズマ圧力と低シア領域の半径方向広がりの両方がかなり大きくない限り、アルフヴェン周波数の数パーセント程度の回転周波数で準交換モードを安定化するのに十分であることが示される。この安定化は、遠心力によって生じる非一様なプラズマ密度とそれに伴うブラント・バイサラ(BV)周波数によって引き起こされる。ΩがΩcritを超えると、準交換不安定性は、プラズマの低シア領域における最低BV周波数に近い周波数を持つ安定な振動へと変換される。