As ubiquitous structures in magnetized fusion plasmas, magnetic islands (MIs) would short-circuit adjacent magnetic flux surfaces and result in a reduced pressure gradient and fluctuations inside the island; it is widely accepted that due to the stabilizing of drift wave instability, the turbulence intensity inside MIs is much lower for larger islands. Here, we provide the first observations that strong turbulence could be generated inside a large radiation MI, which is probably driven by the electron temperature dip due to strongly localized impurity radiation. Moreover, the flow velocity inside the MI is strongly correlated with the turbulence intensity, and the impurity concentration rate suddenly increases as the flow velocity reaches a threshold value, strongly suggesting that turbulence and flow inside the island play important roles in trapping heavy impurities and sustaining radiative MIs.
磁化された核融合プラズマにおける普遍的な構造として、磁気島(MI)は隣接する磁気面を短絡させ、島内部の圧力勾配と揺らぎを減少させる。ドリフト波不安定性の安定化により、磁気島内部の乱流強度は大きな島ほどはるかに低いことが広く受け入れられている。ここでは、大きな放射型磁気島の内部で強い乱流が生成され得ることを初めて観測した。これはおそらく、強く局在化した不純物放射による電子温度ディップによって駆動されている。さらに、磁気島内部の流れ速度は乱流強度と強く相関しており、流れ速度が閾値に達すると不純物濃縮率が急激に増加する。このことは、島内部の乱流と流れが重い不純物の捕捉と放射型磁気島の維持に重要な役割を果たすことを強く示唆している。