Tearing modes in tokamaks typically rotate while small and then lock at a fixed location when larger. Research on present-day devices has focused almost exclusively on stabilisation of rotating modes, as it has been considered imperative to avoid locked modes. However, in larger devices, stabilisation during the rotating phase is made difficult by fast locking at small island widths, and large broadening of the stabilising wave-driven current profile. In contrast, the smaller island width at locking not only mitigates the deleterious consequences of locked modes, but also permits their efficient stabilisation. On large devices, it thus becomes surprisingly advantageous to allow the mode to grow and lock naturally before stabilising it, challenging the mainstream strategy of neoclassical tearing mode stabilisation during the rotating phase. Calculations indicate that a locked island stabilisation strategy should be adopted in the ITER tokamak, with a large potential impact on the fusion gain and disruptivity.
トカマクにおけるテアリングモードは、通常、小さい間は回転し、大きくなると固定位置にロックする。現在の装置に関する研究は、ほぼ専ら回転モードの安定化に焦点を当ててきた。なぜなら、ロックモードを回避することが不可欠であると考えられてきたからである。しかしながら、より大型の装置では、回転位相中の安定化は、小さなアイランド幅での急速なロックと、安定化用の波動駆動電流分布の大きな広がりによって困難となる。対照的に、ロック時のアイランド幅が小さいことは、ロックモードの有害な結果を軽減するだけでなく、その効率的な安定化を可能にする。したがって、大型装置では、モードを安定化する前に自然に成長させてロックさせることが驚くほど有利となり、回転位相中の新古典テアリングモード安定化という主流の戦略に挑戦することになる。計算によれば、ITERトカマクではロックアイランド安定化戦略を採用すべきであり、核融合利得とディスラプション発生率に大きな影響を与える可能性がある。