The linear stability of Alfvén eigenmodes in the presence of fusion-born alpha particles is thoroughly assessed for two variants of an ITER baseline scenario, which differ significantly in their core and pedestal temperatures. A systematic approach based on CASTOR-K (Borba and Kerner 1999 J. Comput. Phys. 153 101; Nabais et al 2015 Plasma Sci. Technol. 17 89) is used that considers all possible eigenmodes for a given magnetic equilibrium and determines their growth rates due to alpha-particle drive and Landau damping on fuel ions, helium ashes and electrons. It is found that the fastest growing instabilities in the aforementioned ITER scenario are core-localized, low-shear toroidal Alfvén eigenmodes. The largest growth-rates occur in the scenario variant with higher core temperatures, which has the highest alpha-particle density and density gradient, for eigenmodes with toroidal mode numbers . Although these eigenmodes suffer significant radiative damping, which is also evaluated, their growth rates remain larger than those of the most unstable eigenmodes found in the variant of the ITER baseline scenario with lower core temperatures, which have and are not affected by radiative damping.
アルヴェーン固有モードの線形安定性は、核融合由来のアルファ粒子の存在下で、ITERベースラインシナリオの2つの変種について徹底的に評価される。これらの変種は、コア温度とペデスタル温度において大きく異なる。CASTOR-K(Borba and Kerner 1999 J. Comput. Phys. 153 101; Nabais et al 2015 Plasma Sci. Technol. 17 89)に基づく系統的アプローチが用いられ、これは与えられた磁気平衡に対するすべての可能な固有モードを考慮し、アルファ粒子駆動と燃料イオン、ヘリウム灰、電子に対するランダウ減衰によるそれらの成長率を決定する。前述のITERシナリオにおいて最も速く成長する不安定性は、コアに局在し、低シアのトロイダルアルヴェーン固有モードであることが見出される。最大の成長率は、より高いコア温度を有するシナリオ変種において発生し、これは最も高いアルファ粒子密度と密度勾配を有し、トロイダルモード数 の固有モードに対してである。これらの固有モードは、これも評価される放射減衰の影響を受けるが、それらの成長率は、より低いコア温度を有するITERベースラインシナリオの変種において見出される最も不安定な固有モードのものよりも依然として大きい。後者は を有し、放射減衰の影響を受けない。