The objective of advanced tokamak scenario research is to provide a candidate plasma scenario for continuous operation in a fusion power plant. The optimization of the self-generated non-inductive current by the bootstrap mechanism up to a level of 50% and above using high plasma pressure and improved confinement are the necessary conditions to achieve this goal. The two main candidate scenarios for continuous operation, the steady state scenario and long duration (up to 3000 s) high neutron fluency scenario (the hybrid scenario), both face physics challenges in terms of confinement, stability, power exhaust and plasma control. Resistive wall modes and Alfvénic fast ion driven instabilities are the main limitations for operating the steady state scenario at high pressure and low magnetic shear. In addition, this scenario demands a high degree of control over the plasma current and pressure profile and the steady state heat load on in-vessel plasma facing components. Understanding the confinement properties of hybrid scenario is still an outstanding issue as well as its modelling for ITER in particular with regard to the H-mode pedestal parameters. This scenario will also require active current profile control, although, less demanding than for the steady state scenario. To operate advanced tokamak scenario, broad current and pressure profile control appears as a necessary requirement on ITER actuators, in addition to the tools required for instability control such as error field coils or electron cyclotron current drive.
先進トカマクシナリオ研究の目的は、核融合発電所における連続運転のための候補となるプラズマシナリオを提供することである。高プラズマ圧力と改善された閉じ込めを用いて、ブートストラップ機構による非誘導電流を50%以上のレベルまで最適化することが、この目標を達成するための必要条件である。連続運転のための2つの主要な候補シナリオ、定常シナリオと長時間（最大3000秒）高中性子フルエンスシナリオ（ハイブリッドシナリオ）は、ともに閉じ込め、安定性、排熱、およびプラズマ制御の観点から物理的課題に直面している。抵抗性壁モードとアルフヴェン性高速粒子駆動不安定性は、高圧力かつ低磁気シアで定常シナリオを運転する際の主な制限要因である。さらに、このシナリオは、プラズマ電流密度分布と圧力分布の高度な制御、ならびに真空容器内プラズマ対向機器への定常熱負荷を要求する。ハイブリッドシナリオの閉じ込め特性の理解は、特にHモードペデスタルパラメータに関するITERでのモデリングと同様に、依然として未解決の問題である。このシナリオもまた、定常シナリオほど厳しくはないものの、能動的な電流分布制御を必要とする。先進トカマクシナリオを運転するためには、誤差磁場コイルや電子サイクロトロン電流駆動などの不安定性制御に必要なツールに加えて、広範な電流分布および圧力分布の制御がITERのアクチュエータに必要な要件として現れる。