AbstractImprovement of fusion reactivity (〈σv〉) and fusion power multiplication factor (Q) in the presence of fast ions has been investigated with the analytical solution of the velocity distribution function. Fast ions created by only NBI heating, only ICRF heating and a combination of NBI and ICRF heating are considered in a D-T plasma. The dependences of 〈σv〉 on the plasma temperature, the deposited power density, the electron density and the injected beam energy are clarified. Calculations of evaluating Q employ a simple plasma model in which the radial profiles of the plasma temperature and density are the same as those observed in recent experiments. 〈σv〉 and Q are enhanced by only NBI heating, the combined NBI and ICRF heating and only ICRF heating in this order under the same heating power. However, the increase in 〈σv〉 and Q for the former two methods is almost the same. In the presence of fast ions, the enhancement of 〈σv〉 and Q is larger than the increase in the plasma pressure.
高速イオンの存在下における核融合反応率（〈σv〉）および核融合出力増倍率（Q）の向上について、速度分布関数の解析解を用いて調査した。高速イオンは、NBI加熱のみ、ICRF加熱のみ、およびNBI加熱とICRF加熱の組み合わせによって生成される場合を、D-Tプラズマ中で考慮した。〈σv〉のプラズマ温度、堆積電力密度、電子密度、および入射ビームエネルギーへの依存性を明らかにした。Qを評価する計算では、径方向のプラズマ温度および密度分布が最近の実験で観測されたものと同一である単純なプラズマモデルを採用した。同一の加熱電力の下では、〈σv〉およびQは、NBI加熱のみ、NBI加熱とICRF加熱の組み合わせ、ICRF加熱のみの順に向上した。しかしながら、前者2つの方法における〈σv〉およびQの増加はほぼ同程度であった。高速イオンの存在下では、〈σv〉およびQの向上は、プラズマ圧力の増加よりも大きい。