Linear growth of internal kink mode is investigated using a kinetic-MHD hybrid simulation model under realistic tokamak conditions. By comparing purely fluid (single-fluid MHD) simulations with kinetic thermal ion simulations using various coupling schemes, it is demonstrated that thermal-ion effects—including finite orbit width and ion pressure anisotropy—can significantly stabilize the internal kink mode. The maximum perturbation of distribution function aligns with resonance regions and near the passing-trapped boundary, indicating outward transport and redistribution of thermal ions. The net positive energy transfer from the mode to thermal ions leads to a reduction in growth rate. These results underscore the importance of incorporating thermal ion kinetics when modeling internal kink instabilities in fusion plasmas.
内部キンクモードの線形成長を、現実的なトカマク条件の下で運動論的-MHDハイブリッドシミュレーションモデルを用いて調べた。純流体（単流体MHD）シミュレーションと、様々な結合スキームを用いた運動論的熱イオンシミュレーションを比較することにより、有限軌道幅やイオン圧力異方性を含む熱イオン効果が内部キンクモードを有意に安定化し得ることが実証された。分布関数の最大擾乱は共鳴領域および捕捉-通過境界付近と一致し、熱イオンの外向き輸送と再分布を示している。モードから熱イオンへの正味の正のエネルギー移動は、成長率の低減をもたらす。これらの結果は、核融合プラズマにおける内部キンク不安定性をモデル化する際に、熱イオン運動論を取り入れることの重要性を強調するものである。