The neoclassical tearing mode (NTM) stabilization due to variations in impurity distribution has been observed for the first time. For the 2/1 NTM in the high beta, edge localized mode-free H-mode of HL-2A, the kinetic Rutherford equation, when accounting for the effects of impurity and fast ion profiles on the deuterium ion density profile, yields a qualitatively consistent trend with experimental observations. Specifically, both the simulated island evolution transitioning from growth to shrinkage and the experimentally inferred behavior show a corresponding change in the island growth rate from positive to negative. The results indicate that impurity distribution significantly influences NTM stability. Specifically, the higher the impurity gradient in phase with the electron density gradient at the rational surface where the NTM is located, the lower the ion bootstrap current drive term, which favors NTM stabilization. This result is exciting for International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), as it suggests that during pre-fusion power operation (FPO) 2 activities, the originally separate tasks of NTM suppression and medium-Z impurities injection enhancing radiation may have the potential to produce beneficial coupling effects. This has significant and beneficial implications for ITER FPO activities.
不純物分布の変化による新古典テアリングモード（NTM）の安定化が初めて観測された。HL-2Aの高ベータ、周辺局在モード（ELM）フリーHモードにおける2/1 NTMについて、重水素イオン密度分布に対する不純物および高速イオン分布の効果を考慮した運動論的ラザフォード方程式は、実験観測と定性的に一致する傾向を示す。具体的には、成長から収縮へと遷移するシミュレーションされた磁気島の進化と、実験的に推測された挙動の両方が、磁気島の成長率が正から負へと対応する変化を示す。結果は、不純物分布がNTM安定性に有意に影響することを示している。具体的には、NTMが位置する有理面における電子密度勾配と同位相の不純物勾配が高いほど、イオン・ブートストラップ電流駆動項が低くなり、NTMの安定化に有利である。この結果は、国際熱核融合実験炉（ITER）にとって刺激的なものであり、核融合前出力運転（FPO）2活動中に、本来は別個の課題であるNTM抑制と、放射を増強する中程度の原子番号（Z）の不純物注入とが、有益な結合効果を生み出す可能性があることを示唆しているからである。これは、ITERのFPO活動にとって重要かつ有益な意義を持つ。