The effects of the fusion born α particles on the stability of the RWM are numerically investigated for one of the advanced steady state scenarios in ITER. The α contribution is found to be generally stabilizing, compared with the thermal particle kinetic contribution alone. The same conclusion is achieved following both a perturbative and self-consistent approach. The latter generally predicts less stabilization than the former. At high enough plasma pressure, the self-consistent approach predicts two unstable branches for the ITER plasma studied here. The stabilizing effect from α particles is found to be generally weak, in particular in terms of the modification of the stability boundary. The effect is more pronounced only at fast enough plasma rotation frequency, roughly matching the α precession frequency, which is in the order of a few per cent of the toroidal Alfvén frequency for ITER. A simple, energy principle based, fishbone-like dispersion relation is proposed to gain a qualitative understanding of the numerical results.
ITERにおける先進定常シナリオの一つについて、核融合生成アルファ粒子が抵抗性壁モード(RWM)の安定性に及ぼす影響を数値的に調べた。アルファ粒子の寄与は、熱粒子の運動論的寄与のみの場合と比較して、全体的に安定化効果をもたらすことが見出された。この結論は、摂動的アプローチと自己無撞着アプローチの両方において同様に得られた。後者は前者よりも小さな安定化効果を予測する。十分に高いプラズマ圧力では、自己無撞着アプローチは、本研究で対象としたITERプラズマにおいて2つの不安定分岐を予測する。アルファ粒子による安定化効果は、特に安定性境界の修正という観点では、全体的に弱いことが見出された。この効果は、プラズマ回転周波数がアルファ粒子の歳差周波数に十分近い場合にのみ顕著となる。ITERにおいて、この歳差周波数はトロイダルアルヴェン周波数の数パーセントのオーダーである。数値結果の定性的理解を得るために、エネルギー原理に基づく単純なフィッシュボーン型分散関係式を提案する。