Fuel-ion velocity distribution functions can be distorted from a Maxwellian by Alfvén eigenmodes when the mode amplitudes are large, and the fusion reaction rate coefficient can be enhanced by the distortion. Assuming an ITER-like deuterium–tritium plasma containing an excited Alfvén eigenmode, we have investigated the modified deuteron and triton velocity distribution functions and the resulting fusion reaction rate coefficient. It is found that the non-Maxwellian components in the distribution functions form in directions parallel and antiparallel to the magnetic field lines due to the toroidal Alfvén eigenmodes or the ellipticity-induced Alfvén eigenmodes. Focusing on the effect of the distortion of the distribution functions, we discuss the dependence of the enhancement of the fusion reaction rate coefficient on the mode amplitudes and determine the threshold amplitude necessary to enhance the rate coefficient.
燃料イオン速度分布関数は、アルヴェン固有モードによって、モード振幅が大きい場合にマクスウェル分布から歪められ得る。また、核融合反応率係数は、その歪みによって増大し得る。励起されたアルヴェン固有モードを含むITER類似の重水素-三重水素プラズマを仮定し、我々は、変調された重水素および三重水素の速度分布関数と、それに伴う核融合反応率係数を調査した。分布関数における非マクスウェル成分は、トロイダルアルヴェン固有モードまたは楕円度誘起アルヴェン固有モードにより、磁力線に平行および反平行な方向に形成されることが見出された。分布関数の歪みの効果に着目し、我々は、核融合反応率係数の増大のモード振幅への依存性を議論し、反応率係数を増大させるために必要な閾値振幅を決定する。