Tokamak discharges with improved energy confinement properties arising from internal transport barriers (ITBs) have certain attractive features, such as a large bootstrap current fraction, which suggest a potential route to the steady-state mode of operation desirable for fusion power plants. This paper first reviews the present state of theoretical and experimental knowledge regarding the formation and characteristics of ITBs in tokamaks. Specifically, the current status of theoretical modelling of ITBs is presented; then, an international ITB database based on experimental information extracted from some nine tokamaks is described and used to draw some general conclusions concerning the necessary conditions for ITBs to appear, comparing these with the theoretical models. The experimental situation regarding the steady-state, or at least quasi-steady-state, operation of tokamaks is reviewed and finally the issues and prospects for achieving such operational modes in ITER are discussed. More detailed information on the characteristics of ITBs in some 13 tokamaks (as well as helical devices) appears in the appendix.
内部輸送障壁(ITB)に起因するエネルギー閉じ込め特性の向上を伴うトカマク放電は、大きなブートストラップ電流割合などの魅力的な特徴を有しており、核融合発電所に望ましい定常運転モードへの潜在的な道筋を示唆している。本論文はまず、トカマクにおけるITBの形成と特性に関する理論的・実験的知識の現状を概説する。具体的には、ITBの理論的モデリングの現状を示し、次に約9つのトカマクから抽出された実験データに基づく国際的なITBデータベースを記述し、ITBが出現するための必要条件に関していくつかの一般的な結論を導き出し、これらを理論モデルと比較する。さらに、トカマクの定常運転、あるいは少なくとも準定常運転に関する実験的状況を概説し、最後にITERにおいてそのような運転モードを達成するための課題と見通しについて議論する。約13のトカマク(ならびにヘリカル装置)におけるITBの特性に関するより詳細な情報は付録に示されている。