We review the physics of energetic particles (EPs) in magnetically confined burning fusion plasmas with focus on advances since the last update of the ITER Physics Basis (Fasoli et al 2007 Nucl. Fusion47 S264). Topics include basic EP physics, EP generation, diagnostics of EPs and instabilities, the interaction of EPs and thermal plasma instabilities, EP-driven instabilities, energetic particle modes (EPMs), and turbulence, linear and nonlinear stability and simulation of EP-driven instabilities and EPMs, 3D effects, scenario optimization strategies based on EP phase-space control, EPs in reduced field scenarios in ITER before DT, and the physics of runaway electrons. We describe the simulation and modeling of EPs in fusion plasmas, including instability drive and damping as well as EP transport, with a range of approaches from first-principles to reduced models, including gyrokinetic simulations, kinetic-MHD models, gyrofluid models, reduced models, and semi-analytical approaches.
磁場閉じ込め核融合燃焼プラズマにおける高エネルギー粒子(EP)の物理を、ITER Physics Basisの前回の更新(Fasoli et al 2007 Nucl. Fusion47 S264)以降の進展に焦点を当てて概説する。トピックには、基本的なEP物理、EP生成、EPと不安定性の計測、EPと熱プラズマ不安定性の相互作用、EP駆動不安定性、高エネルギー粒子モード(EPM)、および乱流、EP駆動不安定性とEPMの線形・非線形安定性とシミュレーション、3次元効果、EP位相空間制御に基づくシナリオ最適化戦略、DT前のITERにおける低磁場シナリオでのEP、そして逃走電子の物理が含まれる。我々は、不安定性の駆動と減衰、ならびにEP輸送を含む、核融合プラズマ中のEPのシミュレーションとモデリングについて、第一原理から簡約モデルまでの様々なアプローチ、すなわちジャイロ運動論シミュレーション、運動論的MHDモデル、ジャイロ流体モデル、簡約モデル、半解析的手法を用いて記述する。