We present an overview on one issue of practical interest for burning plasmas, i.e. whether fast ions and charged fusion products are sufficiently well confined such that they transfer their energy and/or momentum to the thermal plasma without appreciable degradation due to collective modes. In the present work, we address this issue by analysing theoretically the dynamics of shear Alfvén waves collectively excited by energetic particles in tokamak plasmas. Both linear physics, such as spectral and stability properties, and key non-linear wave and particle dynamics are identified and considered. We also discuss the investigations of such processes via computer simulations as well as the importance of benchmarking with existing or future experimental observations.
燃焼プラズマにとって実用的に重要な一つの問題、すなわち高速イオンおよび帯電核融合生成物が十分に閉じ込められ、集団モードによる顕著な劣化なしにそれらのエネルギーおよび/または運動量を熱プラズマに伝達できるかどうかについて、概観を示す。本研究では、トカマクプラズマにおいて高エネルギー粒子によって集団的に励起されるシア・アルフヴェン波のダイナミクスを理論的に解析することにより、この問題に取り組む。スペクトル特性や安定性特性などの線形物理、ならびに主要な非線形波動および粒子ダイナミクスの両方が特定され、考察される。また、そのような過程のコンピュータシミュレーションによる調査と、既存または将来の実験観測とのベンチマーキングの重要性についても議論する。