Employing International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) scaling laws for the energy confinement time tau E, burn conditions for an ignited deuterium-tritium (DT) plasma with self-consistent inclusion of helium ash are transformed from the beta , T plane into the ne, T and the beta , T planes. The linear and non-linear stabilities of these burn equilibria are studied, taking into account not only the usual temperature and density fluctuations, but also fluctuations of the fuel concentrations. It is shown that extending the application of ITER scaling for tau E to the dynamics of unstable plasma states is reasonable and leads to an appreciable stabilization. Furthermore, methods of stabilizing unstable burn equilibria dynamically and through feedback control are discussed. Finally, conclusions are drawn concerning the optimal burn regime, including the requirements of burn stability, the restrictions by operational limits ( beta and density limits) due to magnetohydrodynamic (MHD) stability requirements, and performance demands, such as the attainable fusion power Pfus and the fraction gamma =Prad/Palpha of alpha particle heating power that can be radiated away
国際熱核融合実験炉(ITER)のエネルギー閉じ込め時間τ_Eに関するスケーリング則を用いて、ヘリウム灰を自己無撞着に含む点火重水素-トリチウム(DT)プラズマの燃焼条件を、β-T平面からn_e-T平面およびβ-T平面へ変換する。これらの燃焼平衡の線形および非線形安定性を、通常の温度および密度の揺らぎだけでなく、燃料濃度の揺らぎも考慮に入れて研究する。τ_Eに関するITERスケーリングの適用を不安定プラズマ状態のダイナミクスに拡張することが合理的であり、顕著な安定化をもたらすことが示される。さらに、不安定な燃焼平衡を動的に、またフィードバック制御によって安定化する方法について議論する。最後に、燃焼安定性の要件、磁気流体力学(MHD)安定性要件による運転限界(βおよび密度限界)による制約、ならびに達成可能な核融合出力P_fusおよび放射され得るアルファ粒子加熱出力の割合γ=P_rad/P_αなどの性能要求を含む、最適な燃焼領域に関して結論を導く。