The radiation-driven tearing mode (RTM) in tokamaks was numerically studied in our previous investigation (Xu et al 2020 Plasma Phys. Control. Fusion62 105009), and it was noticed that radiation cooling could drive magnetic island growth and could even cause disruption due to the nonlinear mode coupling. In this work, the suppression of the radiation-driven tearing mode by an externally driven current is investigated numerically by using a three-dimensional toroidal code CLT (Ci-Liu-Ti means magnetohydrodynamics in Chinese) based on a full set of resistive magnetohydrodynamic equations. It is found that an externally driven current with appropriate turn-on time and strength can effectively stabilize the RTM. The effects of the asymmetry current and multi-mode coupling can be stabilized effectively by the externally driven current. In the nonlinear stage, under the influence of the radiation, a strong mode is generated due to the hot-core shift caused by the decrease of the core thermal pressure, which is irreversible even if the magnetic island could be effectively controlled by the externally driven current. When the externally driven current is turned on in the linear stage, it very efficiently and quickly suppresses the dominant modes, and the hot-core shift effect also becomes weaker because of the smaller mode. Moreover, it is found that external auxiliary heating with appropriate intensity in the core region can effectively balance the reduced pressure and can further control the hot-core shift caused by radiative cooling.
トカマクにおける放射駆動ティアリングモード(RTM)を数値的に研究した(Xuら2020 Plasma Phys. Control. Fusion 62 105009)。その結果、放射冷却が磁気島の成長を駆動し、非線形モード結合によりディスラプションを引き起こし得ることがわかった。本研究では、外部駆動電流による放射駆動ティアリングモードの抑制を、完全な抵抗性磁気流体力学方程式に基づく三次元トロイダルコードCLT(Ci-Liu-Tiは中国語で磁気流体力学を意味する)を用いて数値的に調べた。適切な投入時期と強度を持つ外部駆動電流がRTMを効果的に安定化できることが見出された。非対称電流とモード結合の影響は、外部駆動電流によって効果的に安定化され得る。非線形段階では、放射の影響下で、コア熱圧の低下によるホットコアシフトのために強いモードが生成される。このホットコアシフトは、磁気島が外部駆動電流によって効果的に制御されたとしても不可逆的である。外部駆動電流が線形段階で投入されると、支配的なモードを非常に効率的かつ迅速に抑制し、ホットコアシフト効果もモードが小さいために弱まる。さらに、コア領域への適切な強度の外部補助加熱が、圧力の低下を効果的にバランスさせ、放射冷却によるホットコアシフトをさらに制御できることが見出された。