We carried out systematic study of neoclassical equilibrium distribution of α particles born from deuterium–tritium nuclear fusion in a tokamak reactor. The distribution in the phase space is visualized in various 2D planes. We studied a previously known but less investigated phenomenon—the co-current flow of α particles. We gave detailed explanation for this flow by examining the collisionless evolution of toroidal filament sources, using both the guiding-center drift model and full orbit model. We found that the flow appears because of the co-count asymmetry, which makes co-going α particles on average stay in weaker magnetic field region than that of the counter-going ones.
我々は、トカマク炉における重水素–三重水素核融合から生まれたα粒子の新古典的平衡分布の系統的研究を行った。位相空間における分布は様々な2D平面で可視化された。我々は、既知でありながらあまり研究されていない現象、すなわちα粒子のco-current流を研究した。我々は、この流れについて、トロイダルフィラメント源の無衝突進化を、案内中心ドリフト模型と完全軌道模型の両方を用いて調べることにより、詳細な説明を与えた。我々は、この流れがco-count非対称性のために現れることを見出した。この非対称性により、co-going α粒子は平均してcounter-goingのα粒子よりも弱い磁場領域に留まる。