Confinement of alpha particles is one of the key issues of burning plasma in tokamaks. Due to the discreteness of the toroidal field (TF) coils, the loss alpha particles induced by TF ripple can cause a strong heat load on the first wall. In this work, by using the guiding center code ORBIT, we investigated alpha particle TF ripple loss in Chinese Fusion Engineering Test Reactor (CFETR) steady-state scenario (v20190422), in which both the initial distribution and classical steady-state slowing down distribution of alpha particles are considered. Effects of TF ripple on three particle loss mechanisms, namely prompt loss, ripple well trapping loss and stochastic diffusion loss, are analyzed in detail. Through comparison, it is found that the stochastic diffusion is the main mechanism of alpha particle ripple loss. Moreover, the toroidal and poloidal profiles of the heat load on the first wall are calculated and compared with the safety threshold of CFETR. In addition, a comparison study of alpha particle ripple loss in the hybrid scenario (v20190422) has been carried out. It is found that both total particle loss fraction and maximum heat load in the steady-state scenario are approximately 50% larger than those in the hybrid scenario.
アルファ粒子の閉じ込めは、トカマクにおける燃焼プラズマの主要な課題の一つである。トロイダル磁場（TF）コイルの離散性により、TFリップルによって誘起されるアルファ粒子の損失は、第一壁に強い熱負荷を引き起こす可能性がある。本研究では、ガイディングセンターコードORBITを用いて、中国核融合工学試験炉（CFETR）の定常運転シナリオ（v20190422）におけるアルファ粒子のTFリップル損失を調査した。このシナリオでは、初期分布と古典的な定常減速分布の両方が考慮されている。TFリップルが3つの粒子損失メカニズム、すなわち即時損失、リップル井戸捕捉損失、および拡散損失に及ぼす影響を詳細に解析した。比較の結果、拡散損失がアルファ粒子リップル損失の主要なメカニズムであることが明らかになった。さらに、第一壁における熱負荷のトロイダル方向およびポロイダル方向のプロファイルを計算し、CFETRの安全閾値と比較した。加えて、ハイブリッドシナリオ（v20190422）におけるアルファ粒子リップル損失の比較研究も実施した。その結果、定常運転シナリオにおける総粒子損失割合と最大熱負荷は、いずれもハイブリッドシナリオの約50%大きいことが判明した。