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MHD, disruptions and control physics: Chapter 4 of the special issue: on the path to tokamak burning plasma operation

I. Bandyopadhyay, V. Igochine, O. Sauter, S.A. Sabbagh, J.-K. Park, E. Nardon, F. Villone, M. Maraschek, G. Pautasso, N. Eidietis2025年10月Nuclear FusionIF 3出版社

In this chapter, we review the progress in MHD stability, disruptions and control in magnetic fusion research that has occurred over the past (more than) one and a half decades since the publication by Hender et al in 2007 on the same topic as part of the update of ITER Physics Basis. During this period, remarkable progress has been achieved in the understanding of the basic physics and overall control of MHD instabilities through a wide spectrum of dedicated experiments, theory and modeling. The sawtooth activities are probably today one of the best understood of MHD events and very robust control schemes have been developed for reliable operation of tokamaks through core heating. Similarly, significant improvements have been achieved in understanding and control of neoclassical tearing modes, resistive wall modes or locked modes and their control through ECCD or error field control. The field of disruption prediction through application of artificial intelligence, machine learning or deep learning methods, which had already started at the time of the 2007 review, has progressed significantly due to general progress in these fields and application of newer, more sophisticated algorithms. However, although remarkable progress has been achieved in the field of Disruptions, their understanding, prediction, possible avoidance and mitigation still remain probably the most active fields of R&D globally in this field. This is especially because reactor grade machines like ITER and DEMO will be much less tolerant in respect of disruptions and runaway currents, and their occurrences must be either avoided altogether or minimized to an acceptable value without causing any significant hindrance to robust machine operations. This review is intended to present a broad spectrum of the R&D that has occurred in this field in support of ITER, which will also be of immense significance for all future machines, especially reactors like DEMO.

日本語訳

本章では、2007年にHenderらがITER物理ベースの更新の一環として同じテーマで発表して以来、過去(1年半以上にわたる)15年間に磁気核融合研究におけるMHD安定性、ディスラプション、および制御の進展をレビューする。この期間中、専用実験、理論、モデリングの広範なスペクトルを通じて、MHD不安定性の基礎物理と全体的な制御の理解において顕著な進歩が達成された。ソートゥー活動はおそらく今日、MHD事象の中で最もよく理解されているものの一つであり、コア加熱によるトカマクの信頼性の高い運転のために非常に堅牢な制御スキームが開発されている。同様に、新古典ティアリングモード、抵抗性壁モード、またはロックモードとそれらのECCDまたは誤差磁場制御による制御の理解と制御においても、大幅な改善が達成されている。2007年のレビューの時点ですでに始まっていた人工知能、機械学習、または深層学習手法の応用によるディスラプション予測の分野は、これらの分野の一般的な進歩と、より新しく洗練されたアルゴリズムの適用により、大きく進展した。しかしながら、ディスラプションの分野では顕著な進歩が達成されたものの、その理解、予測、可能な回避、および緩和は、依然としてこの分野における世界的な研究開発の最も活発な分野の一つである。これは特に、ITERやDEMOのような炉級の装置がディスラプションおよびランナウェイ電流に関してはるかに許容度が低く、それらの発生は完全に回避されるか、堅牢な装置運転に重大な支障をきたすことなく許容可能な値まで最小化されなければならないためである。本レビューは、ITERを支援するためにこの分野で行われてきた研究開発の広範なスペクトルを提示することを意図しており、これは将来のすべての装置、特にDEMOのような炉にとって極めて重要な意義を持つであろう。

装置

iter中精度(概要文一致)

wiki

MagnetohydrodynamicsPlasma disruptionBurning plasma

AIによる論文要約

MHD、プラズマ崩壊、制御物理:トカマク燃焼プラズマ運転への道筋
JAこの論文は、トカマク核融合プラズマの物理と制御に関心のある研究者や学生に役立つでしょう。プラズマ不安定性の基礎から最新の制御手法まで幅広く扱っています。#MHD #プラズマ崩壊 #プラズマ制御 #トカマク #核融合
LLM向け: {'Title': 'MHD、プラズマ崩壊、制御物理:トカマク燃焼プラズマ運転への道筋', 'Author(s)': '不明', 'Research Objec…

この論文では、MHD安定性、プラズマ崩壊、制御に関する最近の進歩を解説しています。サーテッド活動の制御、ネオクラシカルテアリングモード、抵抗壁モードなどの理解と制御が進んでいます。特に、プラズマ崩壊の予測と回避は、ITER/DEMOのような次世代炉に不可欠な課題です。

MHD, disruptions and control physics: Chapter 4 of the special issue: on the path to tokamak burning plasma operation
ENThis paper will be of interest to fusion researchers, engineers, and students working on plasma stability, disruption control, and the development of tokamak-based fusion reactors.#fusionresearch #MHDinstabilities #disruptions #tokamakcontrol
LLM向け: {'Title': 'MHD, disruptions and control physics: Chapter 4 of the special issue:…

This paper reviews the progress in understanding and controlling MHD instabilities, disruptions, and other challenges in tokamak fusion research over the past 15+ years. Key advances include better control of sawtooth activities, neoclassical tearing modes, and disruptions through techniques like ECCD and machine learning. However, disruption prediction and mitigation remain critical challenges, especially for future reactors like ITER and DEMO.

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